КАТОДОЛЮМИНОФОР Российский патент 1995 года по МПК C09K11/55 C09K11/84 

Изобретение относится к электронной технике, конкретно к катодолюминофорам на основе сульфида кальция, активированного европием с короткой длительностью послесвечения, предназначенным для использования в приборах, с помощью которых ведут наблюдение и измерение параметров процессов, протекающих с большой скоростью, в частности, в фоторегистрирующих приборах.

Известен катодолюминофор красного цвета свечения на основе сульфида кальция, активированного европием СаS:Еu,Cl, который характеризуется удовлетворительной яркостью, насыщенным красным цветом свечения с λ_макc650 нм и с координатами цветности Х=0,69, Y=0,30 и имеет длительность послесвечения τ, 1% 2-3 ˙ 10^-5с [1]
Недостатком данного люминофора является относительно короткая длительность послесвечения, наличие остаточного послесвечения, связанного с гиперболической компонентой в затухании люминесценции. Этот существенный недостаток отрицательно влияет на качество фоторегистрирующих ЭЛП и при других преимуществах, например по спектральным показателям, ограничивает применение этого люминофора.

Наиболее близким к изобретению является катодолюминофор красного цвета свечения на основе сульфида кальция, активированного европием, с короткой длительностью послесвечения, содержащий также в качестве соактиватора ион кобальта в количестве 0,001-0,1 ат. на моль СаS. Наличие дополнительного соактиватора кобальта в люминофоре СаS:Eu позволяет снизить послесвечение его в 2-5 раз до значения 1 ˙ 10^-5 в зависимости от концентрации кобальта. Однако введение этого иона одновременно приводит к падению яркости свечения в 4-5 раз, что является существенным недостатком этого люминофора с указанным соактиватором [2]
Целью изобретения является уменьшение длительности послесвечения катодолюминофора красного цвета свечения на основе сульфида кальция, активированного европием, при сохранении его яркости свечения.

Это обеспечивается катодолюминофором на основе сульфида кальция, активированного европием, дополнительно содержащим в качестве соактиватора ион серебра при следующем соотношении компонентов, мас. европий 0,1-0,2 серебро 0,05-0,2 сульфид кальция Остальное
Наличие серебра в составе люминофора СаS:Eu при оптимальном содержании [Ag] 0,05-0,2 мас. позволяет уменьшить длительность послесвечения с 28 до 6 мкс, т.е. до 6 ˙ 10^-6 с при величине яркости 100-105% от яркости прототипа.

Люминофор, содержащий ион серебра при концентрации ниже 0,05% не имеет существенных отличий по светотехническим параметрам по сравнению с прототипом ввиду незначительного излучательного вклада иона серебра.

При увеличении концентрации серебра свыше 0,2 мас. наряду со снижением длительности послесвечения резко снижается яркость свечения, что обусловлено концентрационным тушением люминесценции.

В предлагаемом техническом решении при введении иона серебра Аg⁺ в люминофор СаS: Eu наблюдается снижение длительности послесвечения, что можно объяснить увеличением объемной концентрации электронно-дырочных пар и повышением вероятности высвечивания.

Синтез катодолюминофора по изобретению осуществляется следующим образом.

Шихту, состоящую из сульфида кальция (СаS), оксида европия (Eu₂O₃), серы (S) и хлористого аммония (NH₄Cl) с дополнительно введенной солью серебра (азотнокислое серебро) тщательно перемешивают в ступке, помещают в кварцевый тигель, который загружают в кварцевую трубу, закрывают кварцевой крышкой, в которой предусмотрен ввод газа аргона и вывод реакционных газов, и прокаливают при температуре 1000-1150^оС в течение 0,5-1 ч. Прокаливание проводят в токе инертного газа аргона. Концентрация европия в сульфиде кальция составляет 0,1-0,2 мас. Содержание NH₄Cl в шихте 3-5 мас.

По окончании прокаливания и охлаждения образцы люминофоров измельчают, промывают один рад деионизованной водой и два раза этанолом, высушивают в сушильном шкафу при температуре 100-120^оС, просеивают, после чего люминофор готов к употреблению.

В таблице приведены примеры катодолюминофора по изобретению, соответственно светотехнические параметры, а также для сравнения примеры, характеризующие прототип.

Изобретение обеспечивает снижение длительности послесвечения катодолюминофора порядка в 3-5 раз за счет наличия дополнительного иона серебра в указанном интервале концентраций без снижения яркости свечения.

Катодолюминофор на основе сульфида кальция, активированного европием и содержащего в качестве соактиватора серебро при соотношении компонентов, мас. европий 0,1 0,2, серебро 0,05 - 0,2, сульфид кальция остальное. Показатели: длительность послесвечения, τ 1% 6 10 мкс, яркость 100 105% координаты цветности: X 0,69 0,70; Y 0,29 0,30. 1 табл.

КАТОДОЛЮМИНОФОР красного цвета свечения на основе сульфида кальция, активированного европием, содержащий соактиватор, отличающийся тем, что, с целью снижения длительности послесвечения при сохранении яркости свечения, он содержит в качестве соактиватора ион серебра при следующем соотношении компонентов, мас.

Европий 0,1 0,2
Серебро 0,05 0,2
Сульфид кальция Остальное