فلوریسینٹ لامپوں میں فاسفور کوٹنگ کا کام کیسے ہوتا ہے

فسفور کسی بھی مادے کے لیے عام اصطلاح ہے جو ریڈییشن یا برقی میدان کے ذریعے روشنی خارج کر سکتا ہے۔ یہ یونانی لفظ "فسفوروس" سے ماخوذ ہے، جس کا مطلب ہے "روشنی کا لاوارث"۔ فسفور عام طور پر سیمی کنڈکٹرز ہوتے ہیں، جن کے پاس تین توانائی کے بینڈ ہوتے ہیں: ویلینس بینڈ، کنڈکشن بینڈ، اور ممنوعہ بینڈ۔

ویلینس بینڈ وہ کم توانائی کا سطح ہے جہاں الیکٹران معمولی طور پر موجود ہوتے ہیں۔ کنڈکشن بینڈ وہ عالی توانائی کا سطح ہے جہاں الیکٹران آزادانہ طور پر حرکت کر سکتے ہیں۔ ممنوعہ بینڈ ویلینس اور کنڈکشن بینڈ کے درمیان کا فاصلہ ہے، جہاں کوئی الیکٹران موجود نہیں ہو سکتے ہیں۔

فسفور کو ناخالصیوں یا ڈوپنٹس کو شامل کر کے فعال بنایا جا سکتا ہے، جس سے ممنوعہ بینڈ کے اندر اضافی توانائی کے سطح پیدا ہوتے ہیں۔ یہ توانائی کے سطح الیکٹران یا ہول (پوزیٹیو چارجز) کے لیے جو ریڈییشن یا برقی میدان کے ذریعے متاثر ہوتے ہیں، کے لیے برتن کی کارکردگی کرتے ہیں۔ جب یہ الیکٹران یا ہول اپنے اصل حالت میں واپس آتے ہیں تو وہ اپنی توانائی کو روشنی کے فوٹنز کے طور پر خارج کرتے ہیں۔

فسفور کا پردہ کیسے UV ریڈییشن کو نظر آنے والی روشنی میں تبدیل کرتا ہے

یولٹر ویو کی ریڈیئیشن کو ظاہر پر متعین نور میں تبدیل کرنے کے عمل کو فلوریسنس کہا جاتا ہے۔ فلوریسنس اس وقت پیدا ہوتا ہے جب کسی ایٹم یا مالیکول کسی بلند توانائی والی ریڈیئیشن کے فوٹون کو اپنے آپ میں جمع کرتا ہے اور کم توانائی والی ریڈیئیشن کے فوٹون کو خارج کرتا ہے۔ جذب شدہ اور خارج کردہ فوٹونز کے درمیان توانائی کا فرق گرمی کے طور پر گم ہوجاتا ہے۔

نیچے دیا گیا نقشہ یہ دکھاتا ہے کہ فلوریسنس کیسے کام کرتا ہے، جس میں سلنک (ZnS) کی فسفور کوٹنگ میں سلور (Ag) کو ایک متحرک کے طور پر شامل کیا گیا ہے۔

سلنک کا فسفور ماڈل

A – B :- الیکٹران کا قفزا

B – E :- الیکٹران کا منتقلی

E – D :- الیکٹران کا قفزا

D – C :- الیکٹران کا قفزا

A – C :- سوراخ کا منتقلی

• یک لیٹر یولٹر ویو کی ریڈیئیشن جس کی لمبائی 253.7 نانومیٹر ہے، فسفور کوٹنگ پر پڑتی ہے اور سلفر (S) ایٹم سے زنک (Zn) ایٹم میں ایک الیکٹرون کو بھڑکاتی ہے۔ یہ الیکٹرون کی اضافی کے ساتھ مثبت سوراخ کو تشکیل دیتا ہے اور کنڈکشن بینڈ میں منفی آئن (Zn^-) کو ایک اضافی الیکٹرون کے ساتھ۔

• اضافی الیکٹرون کریسٹل لیٹس کے ذریعے کنڈکشن بینڈ میں سے ایک Zn^- آئن سے دوسرے Zn^- آئن تک منتقل ہوتا ہے۔

• مزید برآں، مثبت سوراخ ویلینس بینڈ میں سے ایک S ایٹم سے دوسرے S ایٹم تک منتقل ہوتا ہے جب تک کہ یہ ایک Ag ایٹم تک نہ پہنچے، جو ایک ٹرپ کے طور پر کام کرتا ہے۔

• Ag ایٹم اپنے قریب موجود Zn^- آئن سے الیکٹرون کو کیپچر کرتا ہے اور نیٹرل (Ag^0) بن جاتا ہے۔ یہ UV فوٹون کی لمبائی سے لمبی لمبائی کا ایک فوٹون خارج کرتا ہے۔

• Ag^0 ایٹم سے الیکٹرون وہاں واپس جاتا ہے جہاں سوراخ بنایا گیا تھا، اور چکر مکمل ہوجاتا ہے۔

ظاہر پر متعین نور کا رنگ Ag ٹرپ لیول اور Zn^- لیول کے درمیان توانائی کے فرق پر منحصر ہوتا ہے۔ مختلف ڈوپنٹس مختلف ٹرپ لیولز اور اس طرح مختلف رنگ بناسکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، کپر (Cu) سبز روشنی، منگنز (Mn) نارنگی روشنی، اور کیڈمیم (Cd) لال روشنی پیدا کر سکتا ہے۔

فسفور کوٹنگ کے قسمیں اور استعمال

فلوریسنت لامپز میں استعمال کرنے کے لیے کئی قسم کی فسفور کوٹنگ ہیں، جو مطلوبہ رنگ اور روشنی کی کیفیت پر منحصر ہوتی ہیں۔ کچھ عام قسمیں یہ ہیں:

• ہالوفوسفیٹ: یہ کیلشیم ہالوفوسفیٹ (Ca5(PO4)3X) اور میگنیشیم ٹنجسٹ (MgWO4) کا مکس ہوتا ہے، جہاں X فلوئورائن (F)، کلورین (Cl)، یا برومن (Br) ہو سکتا ہے۔ یہ پیلا یا نیلا رنگ کی سفید روشنی پیدا کرتا ہے، F کے مقابلے Cl یا Br کے تناسب پر منحصر ہوتا ہے۔ یہ کم رنگ کی وضاحت کا اشارہ دیتا ہے، جس کا مطلب یہ ہے کہ یہ رنگ کو صحیح طور پر نہیں دکھاتا ہے۔ لامپ کی کارکردگی تقریباً 60 سے 75 lm/W ہوتی ہے۔

• ٹری فسفور: یہ تین مختلف فسفور کا مکس ہوتا ہے، جس میں سے ہر ایک سرخ، سبز، اور نیلے رنگ کی بنیادی رنگ کی روشنی پیدا کرتا ہے۔ ان رنگوں کا مجموعہ بالکل سفید روشنی پیدا کرتا ہے جس کا رنگ کی وضاحت کا اشارہ 80 سے 90 ہوتا ہے اور لامپ کی کارکردگی تقریباً 80 سے 100 lm/W ہوتی ہے۔ ٹری فسفور لامپ ہالوفوسفیٹ لامپوں کے مقابلے مہنگے ہوتے ہیں، لیکن وہ بہتر رنگ کی کیفیت اور توانائی کی کارکردگی فراہم کرتے ہیں۔

• مलٹی فسفور: یہ چار یا زیادہ فسفور کا مکس ہوتا ہے، جس میں سے ہر ایک ظاہر پر متعین طیف کا مختلف رنگ پیدا کرتا ہے۔ مقصد یہ ہوتا ہے کہ طبیعی دن کی روشنی کی نقل کی جائے۔ ملٹی فسفور لامپوں کا رنگ کی وضاحت کا اشارہ 90 سے زائد ہوتا ہے اور لامپ کی کارکردگی تقریباً 90 سے 110 lm/W ہوتی ہے۔ یہ سب سے مہنگے قسم کے فلوریسنت لامپ ہوتے ہیں، لیکن وہ بہترین رنگ کی کارکردگی اور دیکھنے کی آرام دہی فراہم کرتے ہیں۔

فسفر کوٹنگ کو مختلف طریقوں سے لاگو کیا جا سکتا ہے، جیسے اسپرے کرنے سے، ڈپنگ سے، یا الکٹروفوریٹک ڈپوزیشن سے۔ کوٹنگ کی مقدار اور یکساں پن روشنی کی مقدار اور لمبائی کی کیفیت پر اثر انداز ہوتا ہے۔ فسفر کوٹنگ وقت کے ساتھ حرارت، نمی، اور یو وی ریڈیئیشن کے تاثیر کے تحت تحلیل ہو سکتا ہے، جس کے نتیجے میں روشنی کی مقدار کم ہو جاتی ہے اور رنگ کا تبدیل ہونا شروع ہو جاتا ہے۔

فسفر کوٹنگ کو کچھ ایسی کارکردگیوں میں استعمال کیا جاتا ہے جہاں عالی معیاری اور توانائی کارآمد روشنی کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے:

• عام روشنی: فسفر کوٹنگ کے ذریعے مختلف رنگ کی دماغی حرارتیں اور رنگ کی درجات کی سفید روشنی فراہم کی جا سکتی ہے، صرف کارکردگی کی ضرورتوں اور مستعمل کے ترجیحات کے مطابق۔ مثال کے طور پر، گرم سفید روشنی (2700 سے 3000 K) آبادیاتی اور مہمان نوازی کے مقامات کے لئے مناسب ہوتی ہے، جبکہ ٹھنڈی سفید روشنی (4000 سے 5000 K) دفاتر اور تجارتی جگہوں کے لئے ترجیح کی جاتی ہے۔

• دکھانے کی روشنی: فسفر کوٹنگ کے ذریعے پروڈکٹس اور آرٹ ورک کی شکل اور اپیل کو بڑھایا جا سکتا ہے زندہ اور صحیح رنگ فراہم کرتے ہوئے۔ مثال کے طور پر، تین فسفر یا متعدد فسفر لمبوں کو فل، سبزیاں، گوشت، پھول، پیننگ، وغیرہ کو دکھانے کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

• طبی روشنی: فسفر کوٹنگ کے ذریعے طبی حالت کی دیکھ بھال اور تشخیص کو بہتر بنایا جا سکتا ہے عالی کیفیت اور طبیعی معلوم ہونے والی روشنی فراہم کرتے ہوئے۔ مثال کے طور پر، متعدد فسفر لمبوں کو سرجری کے عمل، دانت کی جانچ، ٹھیل کی علاجات، وغیرہ کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

• خصوصی روشنی: فسفر کوٹنگ کے ذریعے مختلف اثرات اور کارکردگیوں کو خلق کیا جا سکتا ہے مختلف رنگ یا تیزاب کی موجوں کی روشنی کو نکالتے ہوئے۔ مثال کے طور پر، بلیک لائٹ لمبوں میں فسفر استعمال ہوتے ہیں جو یو وی تابش کو نکالتے ہیں جس سے کچھ میٹریال کو گہری رات میں چمکنا شروع ہو جاتا ہے۔ جرمسائڈل لمبوں میں فسفر استعمال ہوتے ہیں جو یو وی-سی تابش کو نکالتے ہیں جس سے باکٹیریا اور وائرس کو مارا جا سکتا ہے۔ گروتھ لمبوں میں فسفر استعمال ہوتے ہیں جو لال اور نیلا روشنی کو نکالتے ہیں جس سے پودوں کی افزائش کو حوصلہ دیا جا سکتا ہے۔

نیت

فسفر کوٹنگ فلوریسینٹ لمبوں کا ایک اہم حصہ ہے جو یو وی تابش کو مرئی روشنی میں تبدیل کرتا ہے۔ یہ لمبے کی جانب سے پیدا ہونے والی روشنی کا رنگ اور کیفیت تعین کرتا ہے۔ مختلف کارکردگیوں اور مقاصد کے لئے مختلف قسم کے فسفر کوٹنگ کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ فسفر کوٹنگ مختلف ضرورتوں اور ترجیحوں کے لئے توانائی کارآمد اور عالی کارکردگی کی روشنی کی حلیات فراہم کرسکتا ہے۔

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.

.