插床

[拼音]：yingguangfen

[英文]：phosphor

在紫外、可見輻射和電場作用下引起發光的物質。主要用於某些電光源。電光源用熒光粉一般是指將汞蒸氣放電時產生的253.7nm及365nm紫外輻射轉換成可見光或所需波長的紫外線的發光物質。

簡史

20世紀初，人們在研究放電發光現象的過程中開發了熒光燈和熒光粉。當時的熒光燈使用矽酸鋅鈹熒光粉，發光效率低，並有毒性。1942年，A.H.麥基格發明滷磷酸鈣熒光粉並用在熒光燈內，在照明領域引起了一次革命。這種粉發光效率高、無毒、價格便宜，一直使用到現在。70年代初，荷蘭科學家從理論上計算出熒光粉的發射光譜，發現熒光粉如由450nm、550nm和610nm三條窄峰組成(三基色)，則顯色指數和發光效率能同時提高。1974年，荷蘭的範爾斯泰亨等人先後合成了發射峰值分別在上述範圍內的三種稀土熒光粉，使燈的發光效率達到85lm/W，顯色指數為85，使熒光燈有了新的突破。

稀土三基色熒光粉的特點是發光譜帶狹窄，發光能量更為集中，且在短波紫外線激發下穩定性高，高溫特性好，更適用於高負載細管熒光燈和各種單端緊湊型熒光燈。

型別

燈用熒光粉主要有 3類。第一類用於普通熒光燈和低壓汞燈，第二類用於高壓汞燈和自鎮流熒光燈，第三類用於紫外光源等。

熒光燈和低壓汞燈用熒光粉

有銻、錳啟用的滷磷酸鈣熒光粉和稀土三基色熒光粉。

銻、錳啟用的滷磷酸鈣熒光粉是在氟氯磷灰石基質3Ca3(PO4)2·Ca(F，Cl)2中，摻入少量的啟用劑銻(Sb)和錳(Mn)以後製成的熒光粉，通常表示式為：

3Ca3(PO4)2·Ca(F，Cl)2:Sb，Mn這種熒光粉的製備方法很多，採用的原料也可以不同，但對原料的純度要求較高。配製混料時，各原料的用量首先要從磷灰石結構進行理論計算，在滷磷酸鈣中，鈣和錳的克原子數之和對磷酸根中磷的克原子比為 4.9:3；隨後進行稱量、混合、磨細、過篩，再在一定的氣氛中(一般用氮氣)，以1150°C左右恆溫燒結幾小時；取出冷卻後，在紫外燈下進行挑選，再磨細過篩即為成品。

滷磷酸鈣熒光粉的發光是由啟用劑銻(Sb3+)和錳Mn2+共同啟用的。啟用劑原子在點陣內佔據鈣原子的位置。這種材料具有敏化現象：當啟用劑Sb3+吸收激發能後，將一部分能量以光輻射的形式放出，另一部分則在所謂共振傳遞的過程中轉移給Ma2+，使Ma2+產生本身的輻射。因此，總的輻射取決於兩種啟用劑的特性，並且隨著它的比例的變化而變化，還取決於氟、氯的比例。如在Sb3+啟用的滷磷酸鈣內增加錳的含量，就會增加橙黃色的輻射，而相應的減少了藍色輻射。利用上述現象，只要改變Mn2+的含量，就可以得到不同色溫的滷磷酸鈣熒光粉。

熒光粉吸收輻射的能力與熒光粉的分散程度有關，因此其粒度的大小對發光亮度的影響很大。滷磷酸鈣熒光粉粒度大小決定於原料CaHPO4的粒度大小，因此，獲取一定大小和晶格的晶體CaHPO4，即可將熒光粉粒度控制在一定大小(5～10µ)，從而獲得高的發光亮度。

稀土三基色熒光粉中，紅粉為銪啟用的氧化釔(Y2O3:Eu)，綠粉為鈰、鋱啟用的鋁酸鹽(MgAl11O19:Ce，Tb)，藍粉為低價銪啟用的鋁酸鋇鎂(BaMg2Al16O27:Eu)。3種粉按一定比例混合，可以得到不同的色溫(2700～6500K)，相應的燈的發光效率可達80～100lm/W，顯色指數為85～90。一般來說，綠粉含量越高、藍粉含量越低，則燈管發光效率越高。此外，藍粉增加，色溫升高；紅粉增加，色溫降低。

三種基色粉的基質和啟用物質有所不同，但其中的發光關鍵均在於稀土啟用物質（銪、鈰、鋱等），利用稀土金屬外層離子(D→F)的躍遷而發光。

採用稀土三基色熒光粉的三基色熒光燈本身具有許多突出的優點，然而，稀土原料價格昂貴，造成三基色燈成本較高，限制了三基色燈的發展。縮小管徑或採用新的塗覆技術降低三基色粉用量，用廉價的其他彩色粉來部分取代一種或兩種稀土三基色粉，同樣可製得高光效、高顯色的熒光燈，但光衰可能要大一點。

高壓汞燈用熒光粉

高壓汞燈的光譜分佈與低壓汞燈（熒光燈）的顯著不同。為了提高燈的效率裹a href='http://www.baiven.com/baike/225/315630.html' target='_blank' >透納乒饃哐構圃詵諾綣芡獠？悄諭可嫌夥郟饕洳ǔぶ壞 365nm紫外線能轉換成可見光。高壓汞燈早期採用錳啟用的氟鍺酸鎂或錫啟用的磷酸鋅鍶粉等。後來，採用彩色電視用的熒光粉 YVO4:Eu，它的峰值為619nm，相應的燈的總光通量高，顯色效能好。現已研製出Y(PV)O4:Eu熒光粉，它更適合於高壓汞燈的要求。

紫外光源用熒光粉

它是在 253.7nm或其他較短波長紫外線激發下，能產生另一種波長較長的紫外線的熒光粉。它的種類很多。(BaSi2O3):Pb熒光粉是一種有效的紫外熒光粉，峰值為350nm，用於誘殺蟲害的黑光燈。正磷酸鈣〔(Ca，Zn)3(PO4)2:Tl〕熒光粉是一種製造健康線燈的高效粉，發射波長280～350nm，峰值為310nm。影印燈必須有與所用的感光體或光電面吸收率匹配的譜線，因此，重氮影印燈用焦磷酸鍶(Sr2P2O7:Eu2+)， 靜電覆印燈用鎵酸鎂(MgGa2O4:Mn)和矽酸鋅(Zn2SiO4:Mn)等紫外線熒光粉。