Fosfor is 'n algemene term vir enige stof wat ligg kan emiteer wanneer dit blootgestel word aan straling of elektriese veld. Dit is afgelei van die Griekse woord “phosphoros”, wat beteken “ligbring”. Fosfore is gewoonlik halfgeleiers, wat drie energiebande het: waardeband, geleidingsband, en verbodde band.
Die waardeband is die laagste energienivo waar elektrone normaalweg teenwoordig is. Die geleidingsband is die hoogste energienivo waar elektrone vry kan beweeg. Die verbodde band is die gaping tussen die waarde- en geleidingsband, waar geen elektrone kan bestaan nie.
Fosfore kan geaktiveer word deur onreinheid of dopante by te voeg, wat addisionele energieniveaus binne die verbodde band skep. Hierdie energieniveaus funksioneer as valke vir elektrone of gasholtes (positiewe ladings) wat deur straling of elektriese velde opgewek word. Wanneer hierdie elektrone of gasholtes terugkeer na hul oorspronklike state, gee hulle energie vry as fotonne van ligg.
Hoe Fosforbedekking UV-Straling Omset na Sigbare Ligg
Die proses van omsetting van UV-straling na sigbare ligg deur fosforbedekking noem men fluoresens. Fluoresens vind plaas wanneer 'n atoom of molekuul 'n foton van hoë-energie straling absorbeer en 'n foton van laer-energie straling uitsend. Die verskil in energie tussen die geabsorbeerde en uigesende fotone word as warmte afgegee.
Die volgende diagram illustreer hoe fluoresens werk in 'n fosforbedekking gemaak van sink sulfide (ZnS) gedopeer met silwer (Ag) as 'n aktiveerder.
Fosfor Model van Sink Sulfide
A – B :- Elektron Sprong
B – E :- Elektron Migrasie
E – D :- Elektron Sprong
D – C :- Elektron Sprong
A – C :- Gasholte Migrasie
'n Foton van UV-straling met 'n golflengte van 253.7 nm slaan die fosforbedekking en opwek 'n elektron van 'n swavel (S) atoom na 'n sink (Zn) atoom. Dit skep 'n positiewe gasholte in die waardeband en 'n negatiewe ion (Zn^-) met 'n ekstra elektron in die geleidingsband.
Die ekstra elektron migreer van een Zn^- ion na 'n ander deur die kristalrooster in die geleidingsband.
Tussenintydse, beweeg die positiewe gasholte van een S atoom na 'n ander in die waardeband totdat dit 'n Ag atoom bereik, wat as 'n valk funksioneer.
Die Ag atoom vat die elektron van die nabygeleë Zn^- ion en word neutraal (Ag^0). Dit gee 'n foton van sigbare ligg met 'n langer golflengte as die UV-foton vry.
Die elektron van die Ag^0 atoom sprong terug na die S atoom waar die gasholte geskep is, en voltooi die siklus.
Die kleur van die sigbare ligg hang af van die energieverskil tussen die Ag-valknivo en die Zn^- nivo. Verskillende dopante kan verskillende valknive en dus verskillende kleure skep. Byvoorbeeld, koper (Cu) kan groen ligg produseer, mangaan (Mn) kan oranje ligg produseer, en kadmium (Cd) kan rooi ligg produseer.
Tipes en Toepassings van Fosforbedekking
Daar is baie tipes fosforbedekking wat gebruik kan word in fluorescent lamps, afhangende van die gewenste kleur en gehalte van ligg. Sommige algemene tipes is:
Halofosfaat: Dit is 'n mengsel van kalk halofosfaat (Ca5(PO4)3X) en magnesium tungstaat (MgWO4), waar X fluorine (F), chloor (Cl), of brom (Br) kan wees. Dit produseer wit ligg met 'n geelagtige of blouagtige tint, afhangende van die verhouding van F tot Cl of Br. Dit het 'n lae kleurrendeerindeks, wat beteken dat dit kleure nie akkuraat kan weergee nie. Die lamp effektiwiteit is ongeveer 60 tot 75 lm/W.
Tri-fosfor: Dit is 'n mengsel van drie verskillende fosfore, elk wat 'n primêre kleur van rooi, groen, en blou emitteer. Die kombinasie van hierdie kleure produseer wit ligg met 'n hoë kleurrendeerindeks van 80 tot 90 en 'n lamp effektiwiteit van ongeveer 80 tot 100 lm/W. Tri-fosfor lamps is duurder as halofosfaat lamps, maar bied beter kleurgehalte en energie-effektiwiteit.
Multi-fosfor: Dit is 'n mengsel van vier of meer fosfore, elk wat 'n verskillende kleur van die sigbare spektrum emitteer. Die doel is om 'n gladde en kontinue spektraalverdeling te skep wat natuurlike daglig naboots. Multi-fosfor lamps het die hoogste kleurrendeerindeks van meer as 90 en 'n lamp effektiwiteit van ongeveer 90 tot 110 lm/W. Hulle is ook die duurste tipe fluorescent lamps, maar verskaf die beste kleurprestasie en visuele gemak.
Fosforbedekking kan op verskillende maniere aangebring word, soos spuit, dompel, of elektroforetiese deposisie. Die dikte en eenvormigheid van die bedekking beïnvloed die liggopbrengs en gehalte van die lamp. Die fosforbedekking kan ook oor tyd degraadeer as gevolg van blootstelling aan hitte, vochtigheid, en UV-straling, wat lei tot verminderde helderheid en kleurverskuiving.
Fosforbedekking word wyd toegepas in verskeie toepassings wat hoë gehalte en energie-effektiewe verligging vereis, soos:
Algemene verligting: Fosforbedekking kan wit ligg met verskillende kleurtemperatuur en kleurrendeerindeks lewer, afhangende van die behoeftes en voorkeure van gebruikers. Byvoorbeeld, warm wit ligg (2700 tot 3000 K) is geskik vir woonhuise en gasvryheidsettings, terwyl koud wit ligg (4000 tot 5000 K) verkiek word vir kantore en kommersiële ruimtes.
Vertoon verligting: Fosforbedekking kan die uiterlike voorkoms en aantreklikheid van produkte en kunswerke verbeter deur levendige en akkurate kleure te lewer. Byvoorbeeld, tri-fosfor of multi-fosfor lamps kan gebruik word vir die vertoning van vrugte, groente, vleis, blomme, schilderystukke, ens.
Mediese verligting: Fosforbedekking kan die sienbaarheid en diagnose van mediese toestande verbeter deur hoë gehalte en natuurlike ligg te lewer. Byvoorbeeld, multi-fosfor lamps kan gebruik word vir chirurgiese prosedures, tandheelkundige ondersoeke, velbehandeling, ens.
Spesiale verligting: Fosforbedekking kan verskeie effekte en funksies skep deur verskillende kleure of golflengtes van ligg te emitteer. Byvoorbeeld, swart liglamps gebruik fosfore wat UV-straling emitteer wat sekere materiale in die donker kan laat gloei. Germisiede lamps gebruik fosfore wat UV-C-straling emitteer wat bakterieë en virusse kan dood. Groeilamps gebruik fosfore wat rooi en blou ligg emitteer wat plantgroei kan stimuleer.
Gevolgtrekking
Fosforbedekking is 'n noodsaaklike komponent van fluorescent lamps wat UV-straling omset na sigbare ligg. Dit bepaal die kleur en gehalte van die ligg wat deur die lamp geproduseer word. Daar is verskillende tipes fosforbedekking wat vir verskillende toepassings en doeleindes gebruik kan word. Fosforbedekking kan energie-effektiewe en hoë-prestasieliggoplossings verskaf vir verskeie behoeftes en voorkeure.
Verklaring: Respekteer die oorspronklike, goeie artikels wat deelwaardig is om gedeel te word, as daar inbreuk is kontak ons vir verwydering.
