Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 [ 168 ] 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239

>2 j

<

200 ZSO m 350 too 450 500 550 600 650 Я.,нм

>

<

m zoo 300 ¥00 ijc

Рис 14.19. Характеристики люминофоров, применяемых в лампах типа ДРЛ:

а - спектры возбуждения и излучения; б - зависимость яркости свечения от температуры; / - фторогерманат магния; 2 - фосфат-ванадат i иттрня; 3 - ортофосфат

I стронция-магния

ванадат иттрия, активированный европием в сочетании с фосфатными люминофорами.

Фосфат-ванадат иттрия, активированный европием. На рис. 14.9,а приведен спектр его излучения и возбуждения. Спектр излучения люминофора состоит из четырех достаточно узких полос с максимумами при 535, 590, 618 и 650 нм. Наибольшей интенсивностью обладает полоса 618, затем - 590 нм. К достоинствам этого люминофора относятся: 1) излучение в оранжево-красной области спектра, предельно близко к максимальной чувствительности глаза; 2) значительное возрастание яркости свечения при нагреве до 250-350 °С; 3) малое поглощение видимого излучения в фиолетово-синей части спектра; 4) очень малое снижение яркости в процессе технологической обработки при изготовлении ламп (размол, прокаливание на воздухе). Единственным недостатком является высокая стоимость, связанная с использованием РЗМ в качестве активаторов.

На рис. 14.19,6 дана зависимость яркости некоторых люминофоров от температуры при возбуждении излучением горелкой от лампы ДРЛ250 (см. ниже). Увеличение яркости фосфат-



ванадата иттрия с ростом температуры объясняется главным образом смещением границы спектра возбуждения в длинноволновую часть, в результате чего увеличивается использование интенсивного излучения линий 365 нм. Подробнее см. в [14.4-14.6].

Фосфатные люминофоры, используемые для ламп ДРЛ, дают полосу излучения с максимумом в области 590-605 нм (рис. 14.19,а:). Их недостатком является то, что они плохо возбуждаются излучением с длиной волны 365 нм. Применение этих люминофоров целесообразно только в сочетании с фосфат-ванадатом иттрия, поскольку они стоят значительно дешевле и дают возможность повысить световую отдачу ламп. Люминофоры устойчиво работают в инертной среде. С ростом- температуры их яркость возрастает в 1,5-2 раза и достигает максимума при температуре около 200°С, а затем падает (например, ортофосфат стронция - цинка имеет яркость при 20 "С 65 %, при 200 °С 100 %, при 300 °С 50 %).

Фторогерманат магния, активированный четырехвалентным марганцем, дает излучение в красной части спектра с максимумом 654-660 нм, хорошо возбуждается УФ-излучением. С ростом температуры от 20 до 300 °С яркость возрастает вдвое, а далее падает. Стабилен при работе в инертной среде. Ранее широко применялся в лампах ДРЛ, но из-за худших характеристик по сравнению с фосфат-ванадатом иттрия в настоящее время применяется редко. Максимум излучения лежит в относительно далекой красной части спектра, где низка относительная световая эффективность глаза, теряет яркость при технологической обработке, поглощает фиолетовое и частично синее излучение разряда.

Световая отдача и «красное отношение». Расчет световых параметров ламп ДРЛ в зависимости от толщины слоя и других характеристик люминофора сложен. Поэтому на практике необходимые зависимости обычно определяют непосредственно из эксперимента. Для разработки ламп представляют интерес зависимости потоков излучения ртутного разряда и люминофора или светового потока и «красного отношения» от толщины слоя люминофора, его гранулометрического состава, способа нанесения и других факторов.

На рис. 14.20 приведены значения общего светового потока и «красного отношения» ламп ДРЛ мощностью 250 Вт в зависимости от толщины слоя для нескольких люминофоров.

Для фосфат-ванадата иттрия с ростом толщины слоя zi (мг/см) «красное отношение» растет, приближаясь к насыщению при 2]3-s-4 мг/см, при этом /кр достигает 12-15 %. Общий световой поток сперва слабо возрастает, а начиная с 213,5-4 мг/см2 медленно падает.



100 90 80 70-


Рис. 14.20. Световые потоки Фл и «красное отношение» /кр ламп ДРЛ 250 в зависимости от толщины слоя люминоформа (zi):

- Ф ---f\

/ - фторогерманат магния; 2 - ортофосфат цинка - стронция: S - фосфат-ванадат иттрия (30 %)-!- ортофосфат цинка-стронция (70 %)

3 Zj.Mr/CM

Для фосфатных люминофоров «красное отношение» достигает насыщения при гтАЪ мг/см2, при этом /кр=5+5,5%. Общий световой поток сначала несколько возрастает, проходит через максимум при 2i34 мг/см и начинает падать.

Для фторогерманата магния /кр достигает 8-9 %, в то время как общий световой поток непрерывно уменьшается.

Учитывая высокую стоимость фосфат-ванадатного люминофора, толщину слоя следует выбирать, исходя из того, чтобы в течение всего срока службы лампы обеспечить минимально требуемое значение /кр и максимально возможный световой поток. Для освещения улиц и многих промышленных предприятий достаточно иметь /кр=6+8%. Исходя из этого достаточно брать Zi2 мг/см.

Фосфатные люминофоры в отдельности не обеспечивают требуемого значения /кр.

На практике широко используют фосфат-ванадат иттрия в смеси с фосфатными люминофорами. При этом удается обеспечить требуемый уровень «красного отношения» и значительно удешевить стоимость смеси, поскольку фосфатные люминофоры много дешевле. Исследования показывают, что для получения /кр=6+8% достаточно брать фосфат-ванадат иттрия в количестве 20-30 % (рис. 14.20, кривые 3) и 2i=2-3 мг/см.

При использовании фосфатных люминофоров необходимо учитывать сильное падение их яркости от размола и применять технологию, требующую минимального времени размола. Вообще для сохранения высоких параметров слоя и их стабильности технология подготовки суспензии люминофора, нанесения и вакуумной обработки слоя должна разрабатываться с учетом конкретных физико-химических и вакуумных свойств каждого типа люминофора.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 [ 168 ] 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239