Il-fosfor huwa termġeneral għal quddiem li jistgħu jiġu emess dawl meta jsilġu r-radiation jew kamps elektriku. Huwa derivat mill-kelma Greka “phosphoros”, li tmurris “light-bringer”. Il-fosfors huma solament semikonduċturi, li għandhom tliet bands ta’ energija: band ta’ valenza, band ta’ konduzzjoni, u band proibiti.
Il-band ta’ valenza huwa l-ebda livell ta’ energija fejn l-elektronijiet huma normalment preżenti. Il-band ta’ konduzzjoni huwa l-aktar livell ta’ energija fejn l-elektronijiet jistgħu jmovu liberament. Il-band proibiti huwa l-gap bejn il-band ta’ valenza u l-band ta’ konduzzjoni, fejn l-elektronijiet ma jistgħux jkunu preżenti.
Il-fosfors jistgħu jiġu attivati bl-aġġust ta’ impuritati jew dopants, li jkunu jipproduċu levels addizzjonali ta’ energija fi l-band proibiti. Dawn il-levels ta’ energija jafu minnu kif trappja l-elektronijiet jew l-holes (charges pożittivi) li jsilġu mill-radiation jew kamps elektriku. Meta dawn l-elektronijiet jew l-holes jirritornaw fl-istati orixinali tagħhom, jirreġgagħu l-energija bħala photons ta’ dawl.
Kif l-Koperta tal-Fosfor Tiġi Mibdula l-Radiation UV fl-Dawl Visibbli
Il-proċess ta’ bdul tal-radiation UV fl-dawl visibbli permezz tal-koperta tal-fosfor huwa miktub bħala fluorescence. Il-fluorescence jiġri meta atom jew molekula tissorb photon ta’ radiation ta’ energija għalija u tirreġgagħ photon ta’ radiation ta’ energija infsiħ. Il-differenza ta’ energija bejn il-photon absorbit u l-emess tintuqgħu bħala ħalq.
Id-diagram segwenti tispjega kif il-fluorescence jiġri fl-koperta tal-fosfor magħmula mill-zink sulfide (ZnS) imdoppjat bl-argento (Ag) bħala aktivatur.
Model Fosfor tal-Zink Sulfide
A – B :- Jump tal-Elektron
B – E :- Migrazzjoni tal-Elektron
E – D :- Jump tal-Elektron
D – C :- Jump tal-Elektron
A – C :- Migrazzjoni tal-Hole
Photon ta’ radiation UV b’lunghezza ta’ onda ta’ 253.7 nm isilġu l-koperta tal-fosfor u jistimulaw elektron minn atom ta’ sulfur (S) għal atom ta’ zink (Zn). Dan ikkrea hole pożittiv fil-band ta’ valenza u jon negattiv (Zn^-) b’elektron extra fil-band ta’ konduzzjoni.
Il-elektron extra jimmigra minn waħid Zn^- ion għall-ieħor permezz tal-retiklu kristallinu fil-band ta’ konduzzjoni.
F’dan il-meantemp, il-hole pożittiv jemmigra minn waħid S atom għall-ieħor fil-band ta’ valenza sakemm jirriċċevi atom ta’ Ag, li jagħmel trap.
L-atom ta’ Ag jqabbel l-elektron mill-Zn^- ion qribu tiegħu u jdiventa neutral (Ag^0). Dan jirreġgagħ photon ta’ dawl visibbli b’lunghezza ta’ onda infsiħ mill-UV photon.
L-elektron mill-atom ta’ Ag^0 jjump wara l-S atom fejn kien il-hole, jikkmpliċi l-ciklu.
Il-kulur tal-dawl visibbli tintuqgħu mid-differenza ta’ energija bejn il-livell tal-trap ta’ Ag u l-livell ta’ Zn^-. Dopants differenti jistgħu jipprodutu livelli ta’ trap differenti u għalhekk kuluri differenti. Pereżempju, l-kuwwett (Cu) tista’ tipproduċi dawl hija, l-manganese (Mn) tista’ tipproduċi dawl narancjo, u l-kadmiu (Cd) tista’ tipproduċi dawl ħamra.
Tipijiet u Aplikazzjonijiet tal-Koperta tal-Fosfor
Huma hawn tipijiet ħafna tal-koperta tal-fosfor li jistgħu jiġu użati f’lamps fluorescent, skont il-kulur u l-qualità tal-dawl desirati. Tipijiet komuni huma:
Halophosphate: Dan huwa miżġug ta’ calcium halophosphate (Ca5(PO4)3X) u magnesium tungstate (MgWO4), fejn X jistgħu jkunu fluorine (F), chlorine (Cl), jew bromine (Br). Jipproduċi dawl abjad b’tint hija jew blu, skont ir-rapport bejn F u Cl jew Br. Għandu index ta’ rendering tal-kulur bass, li ifisser li ma jistax jrendera l-kulur akkuratament. L-effikjenza tal-lamp huwa kbira bħala 60 għal 75 lm/W.
Triphosphor: Dan huwa miżġug ta’ tliet fosfors differenti, kull wieħed jemmet kulur primar tal-ħamra, hija, u blu. Id-dikjarazzjoni ta’ dawn il-kuluri tipproduċi dawl abjad b’index ta’ rendering tal-kulur ta’ 80 għal 90 u l-effikjenza tal-lamp huwa kbira bħala 80 għal 100 lm/W. Il-lamps triphosphor huma aktar karissi minn l-lamps halophosphate, imma joffru aqra kulur u effikjenza tal-enerġija.
Multi-phosphor: Dan huwa miżġug ta’ erbgħa jew aktar fosfors, kull wieħed jemmet kulur differenti tal-spektru visibbli. Il-qasas huwa li jikkompli dispozizzjoni spektrali mogħża u kontinwa li timmuwi l-dawl naturali. Il-lamps multi-phosphor għandhom l-aktar index ta’ rendering tal-kulur ta’ aktar minn 90 u l-effikjenza tal-lamp huwa kbira bħala 90 għal 110 lm/W. Huma anke l-aktar karissi minn l-lamps fluorescent, imma joffru l-aqra performanċa tal-kulur u l-komodità viziv.
Il-koperta tal-fosfor tista’ tikseb f’modi differenti, kif l-spirtjar, l-imbeżż, jew l-eletroforetic deposition. L-għaġeb u l-uniformità tal-koperta iffluwenza l-output tal-dawl u l-qualità tal-lamp. Il-koperta tal-fosfor tista’ tiddigrada mat-tul tal-ħin għal exposizzjoni għall-ħalq, l-umidità, u l-radiation UV, b’rezultat ta’ dinjita inkrementata u shift tal-kulur.
Il-koperta tal-fosfor tista’ tkun użata f’apl
