[科普中國(guó)]-稀土熒光粉

稀土熒光粉(rare earth phosphor)是指在外界能量激發(fā)下能發(fā)熒光的含稀土元素的無機(jī)粉末材料。主要供制造彩色顯像管和熒光燈用，通常將高純單一稀土化合物和其他熒光級(jí)化工原料(包括助熔劑)混合后，經(jīng)高溫灼燒、破碎、球磨、水洗、表面處理、篩分等過程制成。按稀土熒光粉的激發(fā)方式主要分為陰極射線稀土熒光粉、光致發(fā)光稀土熒光粉和X射線增感屏稀土熒光粉三類。

簡(jiǎn)介稀土熒光粉(rare earth phosphor)是指在外界能量激發(fā)下能發(fā)熒光的含稀土元素的無機(jī)粉末材料。主要供制造彩色顯像管和熒光燈用，通常將高純單一稀土化合物和其他熒光級(jí)化工原料(包括助熔劑)混合后，經(jīng)高溫灼燒、破碎、球磨、水洗、表面處理、篩分等過程制成。按稀土熒光粉的激發(fā)方式主要分為陰極射線稀土熒光粉、光致發(fā)光稀土熒光粉和X射線增感屏稀土熒光粉三類1。

稀土熒光粉的作用陰極射線稀土熒光粉主要用作彩色顯像管中的紅色熒光粉。1964年美國(guó)萊文和帕利拉首次用YVO4:Eu代替了譜帶寬、亮度和色飽和度低的S:Ag紅色熒光粉，使彩色電視顯像管的質(zhì)量明顯提高。隨后又出現(xiàn)了性能更好的Y2O3:Eu和Y2O2S:Eu彩色電視稀土熒光粉，其中以后者用量最大。此外，還有稀土投影電視熒光粉和飛點(diǎn)掃描熒光粉。前者的黑白粉用(Y.Gd)2O2S:Tb，彩色粉的紅粉用Y2O3:Eu，綠粉可用械激活的熒光粉，后者的黃粉為Y3Al5O12:Ce，藍(lán)粉為Y2SiO5:Ce等2。

分類光致發(fā)光稀土熒光粉主要有稀土三基色燈用熒光粉和稀土高壓汞燈熒光粉兩種。稀土三基色燈用熒光粉用253.7nm紫外線激發(fā)，典型的紅粉是Y2O3:Eu，綠粉是Ce0.87Tb0.33MgAl11O19，藍(lán)粉是Ba0.86Eu0.14 Mg2Al16O27。1974年荷蘭弗斯特根等人用這三種熒光粉制成了光效達(dá)80 lm/W顯色指數(shù)為85的40W熒光燈，從而解決了長(zhǎng)期以來用鹵磷酸鹽熒光粉制成熒光燈后存在的光效與顯色指數(shù)之間的矛盾。后來又出現(xiàn)了各種緊湊型熒光燈如H燈、雙D燈等。這類熒光燈的燈管用粉量少(一支9W的H燈約需1g)，節(jié)能顯著(一支9W的H燈相當(dāng)于一支60W的白熾燈)，壽命長(zhǎng)(為白熾燈壽命的5-6倍)，色溫可調(diào)范圍廣(2700-6500K)。因此，稀土三基色熒光粉得到了迅速發(fā)展。稀土高壓汞燈熒光粉主要是Y(P、V) O4:Eu，用365nm紫外線激發(fā)，產(chǎn)生的紅光能提高高壓汞燈的顯色性。此外，還有重氮復(fù)印熒光粉(Sr2P2O7:Eu2+)、紫外光熒光粉(SrB4O7:Eu2+)、鐿敏化餌激活的紅外線熒光粉等2。

X射線增感屏稀土熒光粉X射線增感屏稀土熒光粉受X射線激發(fā)后產(chǎn)生可見藍(lán)光或綠光，使膠片感光。常用的有BaFCl:Eu2+、LaOBr:Tb、Gd2O2S:Tb等。用這種熒光粉制成增感屏，增感因素為CaWO4屏的3-5倍，用較少的X射線輻照劑量便可使膠片達(dá)到預(yù)期的感光效果，從而可大大減少病人受X射線輻照的劑量3。

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石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)