Is téarma ginearálta é phosphor do aon ábhar a churann solas amach nuair a thagann sé i ngcomhair radharc nó réimse deilgtheach. Tá sé bunaithe ar an bhfocal Gréigis “phosphoros”, a chiallann “tionscadal solais”. Is semiconductors iad phosphors go hiondúil, agus tá trí bandaí fuinnimh acu: banda valence, banda conduction, agus banda forbaise.
Is é an banda valence an ídeurlár íseal fuinnimh ina bhfuil eileactraigh gnách ann. Is é an banda conduction an ídeurlár ard fuinnimh ina dtagann eileactraigh go saor. Is é an banda forbaise an spás idir an banda valence agus an banda conduction, ina nach bhfuil eileactraigh ar bith ann.
Is féidir phosphors a chur i bhfeidhm trí meascáin nó dopants a chur isteach, a churann ídeurláir fuinnimh breise isteach sna banda forbaise. D'fhéadfadh na hídeurláir fuinnimh seo a bheith mar lúibíní do eileactraigh nó buill bhuana (carraigí dearfacha) a spreagtar trí radharc nó réimse deilgtheach. Nuair a fhilltear na heileactraigh nó na buill bhuana ar a dtáirgeadh dúshlán, seoltar fuinnimh mar phótóna solais.
Cén chaoi a dhéanann Cothromán Phosphor Radharc UV a Athrú ar Solas Amháin
Tugtar fluorescence ar an gcruthúnas a dhéanann cothromán phosphor nuair a chuirtear radharc UV ar solas amháin. Tar éis do atom nó molécáil pótón a shroichradh radharc ard fuinnimh agus pótón a sheoladh radharc íseal fuinnimh. Seolann an difríocht idir an pótón a shroicheadh agus an pótón a sheoladh mar theas.
Léiríonn an diagram seo an chaoi a dhéanann fluorescence oibriú i chothromán phosphor déanta as sulfid zink (ZnS) le silver (Ag) mar ghníomhúchán.
Model Phosphor de Sulfid Zink
A – B :- Léim Eileactraigh
B – E :- Imirce Eileactraigh
E – D :- Léim Eileactraigh
D – C :- Léim Eileactraigh
A – C :- Imirce Uillinne
Pótón radharc UV le longscéal 253.7 nm a bhualann an cothromán phosphor agus spreagann eileactraigh ó atom sulfair (S) go atom zink (Zn). Cruthaíonn sé uillinne dearfach sa banda valence agus ion dhearfach (Zn^-) le eileactraigh breise sa banda conduction.
Imireann an eileactraigh breise ó ion Zn^- go ion Zn^- eile trí chlúdach na cristaí sa banda conduction.
Ina theannta sin, imireann an uillinne dearfach ó atom S go atom S eile sa banda valence go dtí go bhfaigheann sé atom Ag, a dhéanann trácht.
Cuirtear an eileactraigh ón ion Zn^- gairid airde leis an atom Ag agus é a dhéanamh neamhdhaite (Ag^0). Seolann sé pótón solais amháin le longscéal níos faide ná an pótón UV.
Léimeann an eileactraigh ón atom Ag^0 ar ais chuig an atom S ina bhfuil an uillinne dearfach cruthaithe, ag críochnú an chiorcail.
Bhaintear an dath den tsolas amháin ón difríocht idir an leibhéal trácht Ag agus an leibhéal Zn^-. Is féidir le dopants éagsúla leibhéal trácht éagsúla agus mar sin dathanna éagsúla a chruthú. Mar shampla, is féidir le cupra (Cu) solas uaine a chur ar fáil, is féidir le manga (Mn) solas oráiste a chur ar fáil, agus is féidir le cadaim (Cd) solas dearg a chur ar fáil.
Cineál agus Feidhmeanna Cothromán Phosphor
Tá go leor cineál cothromán phosphor atá in úsáid i lámpaí fluorsach, ag brath ar an dath agus ar an gcáilíocht den tsolas a bhfuiltear ag iarraidh. Céimeanna comhchoiteanna:
Halophosphate: Is méascán é seo de halophosphate calciom (Ca5(PO4)3X) agus tungstate magneisiam (MgWO4), áit a bhfuil X ina fluorine (F), chlorine (Cl), nó bromine (Br). Cruthaíonn sé solas bán le hint geal nó gorm, ag brath ar an rátáil F go Cl nó Br. Tá ciorclábháil dath íseal aige, rud a chiallann nach féidir leis dathanna a léiriú go cruinn. Tá éifeacht lampe 60 go 75 lm/W ann.
Triphosphor: Is méascán é seo de trí phophor éagsúla, gach ceann ag cur dath príomh de dhearg, uaine, agus gorm. Cruthaíonn an comhcheangal seo solas bán le ciorclábháil dath ard 80 go 90 agus éifeacht lampe 80 go 100 lm/W. Is níos daingeata a bhíonn lámpaí triphosphor ná lámpaí halophosphate, ach cuireann siad dath níos fearr agus éifeacht níos fearr ar fáil.
Multi-phosphor: Is méascán é seo de cheithre nó níos mó phosphor, gach ceann ag cur dath éagsúil den speictream amháin. An aidhm ná clúdar slán agus leanúnach a chruthú a líomhnaíonn solas laethúil nádúrtha. Tá ciorclábháil dath ard breise ag lámpaí multi-phosphor, os cionn 90, agus éifeacht lampe 90 go 110 lm/W. Is níos daingeata iad freisin, ach cuireann siad dath níos fearr agus suaimhneas físiúil níos fearr ar fáil.
Is féidir cothromán phosphor a chur i bhfeidhm ar bhealaí éagsúla, cosúil le spréagadh, diopadh, nó deposuit electrophoretic. Tá tionchar ag an milleadh agus an modh cothroime ar an tsolas a chuirtear amach agus ar an gcáilíocht den lamh. D'fhéadfadh an cothromán phosphor a dhígradh ar feadh ama mar gheall ar theas, meite, agus radharc UV, ag tarlú go díolann brí agus athrú dath.
Úsáidtear cothromán phosphor go forleathan i réimsí éagsúla a bhfuil uainmhithe solais ard cháilíochta agus éifeachtaí fuinnimh, cosúil le:
Solais ginearálta: Is féidir le cothromán phosphor solas bán le teoirimí dath éagsúla agus ciorclábháil dath éagsúla a chur ar fáil, ag brath ar riachtanais agus roghanna na núsáideoirí. Mar shampla, is maith le solas geal (2700 go 3000 K) do réimsí gnéasacha agus óstáil, agus is maith le solas géar (4000 go 5000 K) do oifigí agus spásanna gnó.
Solais taispeántais: Is féidir le cothromán phosphor an taispeántas agus an tarrtháil de phróduit agus ealaíontas a fheabhsú trí chur ar fáil dathanna beo agus cruinn. Mar shampla, is féidir le lámpaí tri-phosphor nó multi-phosphor a úsáid chun úlla, carraige, feola, bláthanna, péintéireacht, srl a thaispeáint.
Solais leighis: Is féidir le cothromán phosphor an taispeántas agus an diagnóis de ghnéasanna leighis a fheabhsú trí chur ar fáil solas ard cháilíochta agus nádúrtha. Mar shampla, is féidir le lámpaí multi-phosphor a úsáid do phróisis reatha, scrúdú dentaire, cuidiú le craiceann, srl.
Solais speisialta: Is féidir le cothromán phosphor éifeachtaí agus feidhmeanna éagsúla a chruthú trí chur ar fáil dathanna éagsúla nó longscéal éagsúla solais. Mar shampla, úsáideann lámpaí black light phosphors a chur ar fáil radharc UV a dhéanann ábhair éagsúla a scineadh i gcontae dorcha. Úsáideann lámpaí germicidal phosphors a chur ar fáil radharc UV-C a dhéanann bacillí agus víris a marú. Úsáideann lámpaí grow phosphors a chur ar fáil solas dearg agus gorm a spreagann fás plandaí.
Conclúid
Is conspóid thábhachtach é cothromán phosphor i lámpaí fluorsach a chuirtear ar fáil solas amháin trí radharc UV a athrú. D'fhéadfadh sé a bheith ina bhunús don dath agus don cháilíocht den tsolas a chuirtear amach ag an lamh. Tá go leor cineál cothromán phosphor atá in úsáid do réimsí éagsúla agus do scilithe éagsúla. Is féidir le cothromán phosphor solais éifeachtaí agus ard cháilíochta a chur ar fáil do riachtanais agus roghanna éagsúla.
Déan comhoibriú leis an bhfoinsí, is fiú a roinnt, má tá measúnú déanamh, déan teagmháil leis an bhfoinsí chun é a scrios.
