DE2201271A1 - Verfahren zur Herstellung anorganischer Leuchtstoffe - Google Patents
Verfahren zur Herstellung anorganischer LeuchtstoffeInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung anorganischer Leuchtstoffe.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung anorganischer
Leuchtstoffe, deren Grundgitter sich von Yttrium oder Lanthanides mit Atomnummern von 57 bis 71 ableiten, und die
durch mindestens ein seltenes Erdmetall aktiviert sind, bei dem
(a) zwecks Erzeugung eines sog. Leuchtstoffbildners in eine Reaktionslösung getrennte Lösungen der zum Aufbau der
Leuchtstoffe erforderlichen Kationen einerseits und Anionen andererseits derart eingespeist werden, daß in der
Reaktionslösung während der Erzeugung des Leuchtstoffbildners ein bis zu 1 molarer Überschuß an den Kationen gegenüber
den Anionen oder umgekehrt vorhanden ist,
(b) die Ausbildung lokaler Überschüsse an Anionen und Kationen in der Reaktionslösung vermieden wird und bei dem man
(c) die Kristalle des erzeugten Leuchtstoffbildners wachsen läßt, bis mindestens 40 Gew.-I d©r Kristalle einen Durchmesser
von mindestens 0,5 Mikron aufweisen.
Es ist allgemein bekannt, auf dem Gebiete der Radiographie zur Herstellung von sog. Verstärkerschirmen, zur Herstellung von
Kathodenstrahlröhren, Fluoreszenzlampen und dergleichen phosphoreszierende Stoffe zu verwenden. Die Nachfrage nach verbesserten
Leuchtstoffen wurde spätestens seit dem Beginn der Expansion des Farbfernsehens, der Radiographie und der Plastikindustrie sowie
anderen Industriezweigen stets größer. Die möglicherweise bedeutensten Leuchtstoffe zur Erzielung optimaler Illuminations-,
Auflösungs- und Kontrasteffekte sind ganz offensichtlich in den angegebenen Gebieten die rot-emittierenden Leuchtstoffe, und zwar
im Gegensatz zu den bekannten gelb- und grün-emittierenden Leuchtstoffen.
Objgleich im Schrifttum zahlreiche rot-emittierende Leucht·
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Stoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung beschrieben werden, hat sich doch gezeigt, daß bei der Herstellung derartiger
Leuchtstoffe beträchtliche Schwierigkeiten auftreten, so daß die Herstellung derartiger Leuchtstoffe mit der erwünschten
Wirksamkeit, Kristallgröße und Kristallgrößenverteilung bis heute schwierig geblieben ist. So hat sich beispielsweise gezeigt,
daß bei vielen der bekannten Verfahren zur Herstellung derartiger Leuchtstoffe oftmals eine Trennung von Grundgitter-
und Aktivatorionen erfolgt und daß oftmals unerwünschte "Nicht-Oxysulfid-Phasen"
auftreten, die nicht nur einen ungleichförmigen Farbton aufweisen, sondern auch bei Anregung mit Röntgen-,
Ultravioletten-oder Kathodenstrahlröhren ein nur geringes Aufleuchten
zeigen.
So ist beispielsweise bekannt, daß die aus der USA-Patentschrift 2 729 605 bekannten, durch infrarotes Licht stimulierbaren Lanthan·
oxysulfid-Leuchtstoffe, welche primär in dem grünen oder gelben Bereich des Spektrums emittieren, mit einer Vielzahl DoppelaktivaKtorkombinationen
aktiviert werden können, daß diese Leuchtstoffe jedoch aus einer Vielzahl von Gründen in die Praxis keinen
Eingang gefunden haben. Auch hat sich gezeigt, daß beispielsweise die aus der USA-Patentschrift 2 462 547 bekannten Leuchtstoffe
und andere durch Europium aktivierte Lanthanidoxysulfide nicht
zur Herstellung üblicher radiographischer Verstärkerfilme geeignet sind, weil sie nicht die für derartige Zwecke erforderlichen
kurzen Nachglüheigenschaften aufweisen.
Zur Herstellung von aus Lanthanidoxysulfiden bestehenden Leuchtstoffen
sind bisher die verschiedensten Verfahren bekannt geworden. So ist beispielsweise bekannt, derartige aus Lanthanidoxysulfiden
bestehende Leuchtstoffe durch Umsetzung von Lanthanid-. sulfid mit feuchtem Wasserstoff bei Temperaturen von etwa 5000C
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und anschließender Behandlung mit Essigsäure herzustellen. Auch sind Verfahren bekannt geworden, bei denen sich an die Umsetzung
der Lanthanidsulfide mit feuchtem Wasserstoff eine Erhitzung auf Temperaturen von etwa 130O0C anschließt. Des weiteren sind Verfahren zur Herstellung anderer Lanthanidoxysulfide bekannt geworden , beispielsweise Verfahren zur Herstellung von Yttriumoxysulfiden,
die darin bestehen,Yttriumoxyd bei Temperaturen von etwa HOO0C mit Wasserstoffsulfid umzusetzen. Ein solches Verfahren
eignet sich jedoch beispielsweise nicht zur Herstellung des entsprechenden Lanthanleuchtstoffes.
Eines der schwierigsten Probleme bei der Herstellung dieser und anderer Leuchtstoffe, d.h. insbesondere der rot-emittierenden
Oxidleuchtstoffe, besteht in der Schwierigkeit der Steuerung der Leuchtstoffpartikelgröße. So hat sich beispielsweise gezeigt,
daß bei Anwendung der üblichen Fällungsverfahren und durch Zufuhr von Wärme bewirkten Zerfallsverfahren zwecks Erzeugung saurer
Salze, beispielsweise zwecks Erzeugung von Oxalaten aus gemischten
en
Lösung/von Gitternitraten und Brennen der erhaltenen Oxalate, die erhaltenen, gebrannten Leuchtstoffpartikel eine Partikelgröße aufweisen, die im besten Falle der Größe der Partikel der zunächst erzeugten Oxalate entspricht. Von besonderem Nachteil bei derartigen Zerfalls- oder Abbauverfahren ist jedoch, daß große Mengen an uljftrafeinen Partikeln anfallen, welche, abgesehen von der unerwünschten Partikelkonfiguration,durch unerwünschte Oberflächen-Irregularitäten gekennzeichnet sind.
Lösung/von Gitternitraten und Brennen der erhaltenen Oxalate, die erhaltenen, gebrannten Leuchtstoffpartikel eine Partikelgröße aufweisen, die im besten Falle der Größe der Partikel der zunächst erzeugten Oxalate entspricht. Von besonderem Nachteil bei derartigen Zerfalls- oder Abbauverfahren ist jedoch, daß große Mengen an uljftrafeinen Partikeln anfallen, welche, abgesehen von der unerwünschten Partikelkonfiguration,durch unerwünschte Oberflächen-Irregularitäten gekennzeichnet sind.
Um die geschilderten Nachteile zu umgehen ist beispielsweise aus der kanadischen Patentschrift 779 860 ein aufwendiges t aus
zwei Stufen bestehendes Hochtemperaturbrennverfahren bekannt geworden, bei dem mindestens ein Flußmittel, beispielsweise Borax,
verwendet wird. Die Verwendung eines Flußmittels bei der Her-
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Stellung von Leuchtstoffen führt jedoch (vergl. beispielsweise
die kanadische Patentschrift 779 211) zu einem unerwünschten
Nachglühen und erhöht die Suszeptibilität der Leuchtstoffe gegenüber Verunreinigungen, die während ihrer Synthese und langen
Erhitzungsperiode eingeführt werden. Des weiteren hat sich gezeigt, daß bei Anwendung größerer Konzentrationen an Flußmittel
die Erzeugung ultrafeiner Partikel und die Ausbildung einer unerwünschten Korngrößenverteilung nicht vermieden werden kann.
Aus den USA-Patentschriften 3 418 246 und 3 418 247 sind des weiteren Verfahren zur Herstellung von sog. Qxychalcogenid-Leuchtstoffen bekannt. Diese Verfahren bestehen darin, die verschiedenen Leuchtstoffbestandteile in einem bestimmten Temperaturbereich miteinander zu vereinigen und die erhaltenen Reaktionsprodukte in einer chalcogenisierenden oder reduzierenden Atmosphäre zu brennen. Auch bei diesen Verfahren läßt jedoch die Korngrößenverteilung und die Korngröße der erhaltenen Leuchtstoffe sehr zu
wünschen übrig.
Aus der USA-Patentschrift 3 515 675 ergibt sich des weiteren die
Bedeutung der Korngröße und der Korngrößenverteilung der Leuchtstoffkristalle. Den Angaben der USA-Patentschrift 3 515 675 zufolge ist es absolut unmöglich auf direktem Wege Oxysulfidkristalle
der erwünschten Korngröße, Stöchiometrie und optischen Größe zu erhalten. In der USA-Patentschrift 3 515 675 wird daher vorgeschlagen zunächst eine Oxidzwischenphase herzustellen und diese
dann bei hohen Temperaturen in verschiedenen Stufen zu brennen, und zwar in einer Atmosphäre, die als Chalcogen, Schwefel und
Wasserstoff sowie Sauerstoff enthält.
Die Verwendung von Schwefel enthaltenden Atmosphären bei der Herstellung der Leuchtstoffe, ein wiederholtes Brennen über längere
Zeiträume hinweg,der Zusatz von Flußmitteln sowie ihre nachfolgen-
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de Entfernung, das wiederholte Vermählen der Leuchtstoffasche
und deren nachfolgende Pulverisierung und dergleichen haben sich nicht nur als aufwendig und kostspielig erwiesen, sondern vielmehr
hat sich auch gezeigt, daß sich bei Anwendung derartiger Verfahren nicht die erwünschte Korngröße und Korngrößenverteilung,
die für wirksame Leuchtstoffe so bedeutsam ist, erzielen läßt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Herstellung
von Leuchtstoffen anzugeben, das die Herstellung von Leuchtstoffen erwünschter Korngröße und erwünschter Korngrößenverteilung
ermöglicht und des weiteren zu Leuchtstoffen führt, welche durch eine hervorragende Emission gekennzeichnet sind
und des weiteren durch eine vorteilhaft Nachglühcharakteristik.
Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß sich überraschenderweise
und entgegen den bisherigen Vorstellungen mit seltenen Erden aktivierte Oxysulfid-Leuchtstoffkristalle gleichförmiger
Kristallstruktur und von starker Fluoreszenz auf relativ einfachem Wege herstellen lassen. Dabei kann die bekannte Doppelausfälltechnik
zunächst dazu angewandt werden, sog. Lanthanidsulfit-Vorläufer- oder Leuchtstoffbildnerkristalle herzustellen, aus
denen dann die Oxysulfide durch Erhitzen in einer reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre
und folgendem Brennen bei höheren Temperaturen in einer inerten Atmosphäre hergestellt werden können. Dieses Verfahren
arbeitet dabei ohne Schmelz- oder Flußmittel und verwendet keine chalcogenierende, Halogenid oder Schwefel enthaltende Atmosphäre*
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung Anorganischer Leuchtstoffe, deren Grundgitter sich von Yttrium
oder Lanthanide^ mit Atomnummern von 59 bis 71 ableiten und die
durch mindestens ein seltenes Erdmetali aktiviert sind, bei dem
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(a) zwecks Erzeugung eines sog. Leuchstoffbildners in eine ,
Reaktionslösung getrennte Lösungen der zum Aufbau der Leuchtstoffe erforderlichen Kationen einerseits und Anionen andererseits derart eingespeist werden, daß in der
Reaktionslösung während der Erzeugung des Leuchtstoffbildners ein bis zu 1 molarer Überschuß an den Kationen gegenüber den Anionen oder umgekehrt vorhanden ist,
(b) die Ausbildung lokaler Überschüsse an Anionen und Kationen in der Reaktionslösung vermieden wird und bei dem man
(c) die erzeugten Kristalle des erzeugten Leuchtstoffbildners wachsen läßt, bis mindestens 40 Gew.-I der Kristalle einen
Durchmesser von mindestens 0,5 Mikron aufweisen,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man
einer reduzierend wirkenden, von Flußmitteln, Halogeniden und Chalcogeniden freien, Gasatmosphäre erhitzt und
(e) brennt.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung werden die
Lanthanidsulfitkristalle zunächst durch Lösen der Lanthanidoxide in schwefliger Säure hergestellt, worauf die Lösung unter Rühren
zwecks Ausfällung der Sulfite erhitzt wird. Das Erhitzen und Brennen dieser Leuchtstoffbildner kann in entsprechender Weise,wie für
den Ausfällungsprozeß angegeben, durchgeführt werden.
Di· nach den Verfahren der Erfindung herstellbaren Leuchstoffe
sind durch folgende empirische Formel gekennzeichnet:
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CLa1-xAxWH
worin bedeuten:
worin bedeuten:
A mindestens ein dreiwertiges seltenes Erdmetallion mit einer Atomnummer von 59 bis 71, beispielsweise ein
Terbium-, Thulium-, Samarium-, Praseodym-, Dysprosiumoder Europiumion,
x. ein Wert von etwa 0,001 bis etwa 0,10 und
La Lanthan, Yttrium, Gadolinium, Lutetium oder ein anderes seltenes Erdmetallatom mit einer Atomnummer von
57 bis 71 sowie
CH ein Chalcogen, und zwar Schwefel, Selen oder Tellur, jedoch kein Sauerstoff.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht somit die Herstellung
anorganischer Leuchtstoffe, deren Grundgitter sich von Yttrium oder Lanthaniden mit Atomnummern von 57 bis 71 ableiten und
die durch seltene Erdmetalle aktiviert sind. Das Verfahren der Erfindung ermöglicht die Herstellung von Leuchtstoffen ausgezeichneter
Lumineszenz und praktisch gleichförmiger Korngröße und Korngrößenverteilung. Die nach dem Verfahren der Erfindung
herstellbaren Leuchtstoffe eignen sich ausgezeichnet zur Herstellung der verschiedensten radiographischen Elemente und Materialien,
beispielsweise radiographischer Schirme, fluoreszierender Röhren und lumeneszierender Kathodenröhren und anderer
Gegenstände, wobei die erfindungsgemäß herstellbaren Leuchtstoffe
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den herstellbaren radiographischen Elementen eine bisher unerreichbar scheinende Phosphoreszenz verleihen.
Nach dem Verfahren der Erfindung lassen sich anorganische Leuchtstoffe aus ausgefällten Lanthanid-Chalcogeniten mit der Ausnahme
von Sauerstoffchalcogeniten herstellen, und zwar durch ein Verfahren, bei dessen Durchführung der, z.B. aus der belgischen
Patentschrift 703 998 bekannte Ausfällungsprozeß angewandt werden kann. Dieser Ausfällungsprozeß ist im wesentlichen dadurch
gekennzeichnet, daß in eine Reaktionslösung mit einer bestimmten Geschwindigkeit gleichzeitig zwei getrennte wäßrige Lösungen eingespeist werden, und zwar eine wäßrige Lösung mit Yttrium- und/
oder Lanthanidkationen und aktivierenden Kationen und eine Lösung mit Sulfit-, Selenit oder Tellurit-anionen, und zwar mit
einer Geschwindigkeit von weniger als etwa 0,1 Molen pro Liter Reaktionslösung pro Minute,zwecks Bildung sog. Leuchtstoffbildner.
Unter der Reaktionslösung ist dabei die Lösung zu verstehen, in welcher Anionen und KatKionen reagieren, d.h. unter Reaktionslösung ist in diesem Falle keine Lösung zu verstehen, welche
selbst an der Reaktion teilnimmt. Kennzeichnend für das bekannte Verfahren ist, daß während der Reaktion ein bis zu etwa ein
molarer Oberschuß an Anionen gegenüber den Kationen oder ein bis zu etwa 1 molarer Überschuß an den Kationen gegenüber den Anionen
aufrechterhalten wird. Lokale Oberschüsse an Anionen und Kationen werden dabei in der Reaktionslösung verhindert, beispielsweise
durch kräftige Bewegung der Reaktionslösung, durch Auswahl bestimmter Reaktionsgefäßformen und dergleichen. Die dabei anfallenden Lanthanidsulfit-Leuchstoffbildnerkristalle werden dann in der
Rftaktionslösung wachsen gelassen, bis zu einer Korngröße von
mindestens 0,5 Mikron.
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Erfindungsgemäß wird nun eine nicht zu erwartende Verbesserung
dieses Verfahrens der Leuchtstoffherstellung dadurch erreicht, daß die ausfällten Lanthanidsulfitkristalle in Abwesenheit eines
Flußmittels in einer reduzierenden Gasatmosphäre erhitzt werden, wobei diese Gasatanosphäre frei von jeglichem aktivierendem Schwefel, Selen oder Tellur ist oder irgendeinem anderen
Stoff oder einer an-deren Gruppe der bzw. die diese Elemente aufweist. Im Anschluß an diese Erhitzung werden die Leuchtstoffkristalle gebrannt, d.h. auf eine noch höhere Temperatur erhitzt, und zwar in einer inerten oder schwach reduzierenden Atmosphäre.
Qbleich das beschriebene, beispielsweise aus der belgischen
Patentschrift 703 998 bekannte Fällungsverfahren zu hervorragenden Ergebnissen führt, können gegebenenfalls doch auch andere Methoden zur Herstellung der Lantfranidsulfit-Leuchtstoffbildner angewandt werden, z.B. Verfahren, die auf der Lösung
von Lanthanidoxiden oder Lanthanidhydroxiden in schwefliger Säure und anschließendem Wachsen der Sulfitkristalle bis zur
erwünschten Größe durch Erhitzen beruhen.
Das Verfahren der Erfindung besteht somit in der Herstellung anorganischer Leuchtstoffe, der/Grundgitter sich von Yttrium
oder Lanthaniden ableitet und die durch mindestens ein seltenes Erdmetall aktiviert sind, bei dem zunächst ein Leuchtstoffbildner
erzeugt wird, welcher erhitzt und danach gebrannt wird. Das Erhitzen erfolgt dabei ohne Flußmittel in einem von Halogeniden
und Chalcogeniden freien reduzierenden Gas. Das Grundgitter leitet sich dabei von Yttrium und Elementen mit einer Atomzahl
von 57 bis 71 ab, d.h. den Elementen der Lanthanidgrupp-e. Der Leuchtstoffbildner wird dabei durch einen Fällungsprozeß erzeugt,
und zwar ausgehend von Kationen mit mindestens einem seltenen Erd-
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metall und ferner Anionen, wobei Kationen und Anionen den Leuchtstoff bilden. '
Das Verfahren der Erfindung läßt sich dabei im einzelnen beispielsweise wie folgt durchführen:
Lanthanidkationen, beispielsweise Lanthan-, Yttrium-, Gadolinium-
und Lutetiumkationen sowie Aktivatorionen, beispielsweise der Lanthanidreihe, z.B. Europium-, Terbium-, Thulium-, Samarium-,
Dysprosium- und Präseodymiuiionen sowie ferner Sulfitionen werden
auf getrenntem Wege in eine wäßrige Reaktionslösung eingeführt, die Sulfitanionen oder Lanthanidionen enthält.
Die Reaktionslösung befindet sich dabei zweckmäßig in einem
Reaktionsgefäß, das die Bewegung der vorgelegten Lösung erleichtert. Die Einspeisung der Kationen einerseit-s und Anionen andererseits
erfolgt dabei in der Weise, daß in der Reaktionslösung während der Erzeugung der Leuchtstoffbildner ein bis zu 1 molarer Oberschuß
an Kationen gegenüber den Anionen oder umgekehrt vorhanden ist. Des weiteren wird die Ausbildung lokaler Oberschüsse an Anionen
und Kationen in der Reaktionslösung vermieden. Die Kristalle des
erzeugten Leuchtstoffbilderns läßt man dabei soweit wachsen, bis mindestens 40 Gew.-I der Kristalle einen Durchmesser von mindestens
0,5 Mikron aufweisen. Vorzugsweise sollen dabei mindestens 50 Gew.-\
der Kristalle einen Durchmesser von mindestens 0,5 Mikron aufweisen. Die Zugabegeschwindigkeit der Lösungen der Anionen und Kationen
erfolgt dabei vorzugvweise in der Weise, daß weniger als etwa 0,1 oder weniger als etwa 0,04 Mole pro Liter Reaktionslösung pro
Minute zugesetzt werden. Die relativen Verhältnisse von Lanthanidkationen zueinander werden dabei so bemessen, daß in den herzustellenden Leuchtstoffen das erwünschte Verhältnis vorliegt.
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Die Figuren dienen der Erläuterung der Erfindung. Im einzelnen sind dargestellt in:
Figur 1 eine e.lektronenmikroskopische Aufnahme von 250-fächer
Vergrößerung einer ungereiften Aufschlämmung eines Europium enthaltenden Lanthansulfit-Leuchtstoffbildners, hergestellt nach
dem aus der belgischen Patentschrift 703 998 bekannten Ausfällungsverfahren, das die erste STufe des erfindungsgemäßen Verfahrens
darstellen kann;
Figur 2 eine entsprechende Aufnahme der Leuchtstoffbildneraufschlämmung nach einer einstündigen Reifezeit bei 950C und
Figur 3 eine entsprechende Aufnahme, aus «reicher sich die Korngröße und Korngrößenverteilung eines Lanthanoxysulfid-Leuchtstoffes ergibt, der nach dem Verfahren der Erfindung durch Ausfällung, Reduktion und Altern oder Brennen hergestellt worden ist.
Ein Vergleich der drei Aufnahmen zeigt, daß im Falle der Figur 3,
obwohl sich die Kristallgröße geringfügig vermindert Hi5 die
Kristallform beibehalten wurde und der Refraktionsindex wesentlich angestiegen ist, wie sich durch die Opazität der Kristalle
ergibt.
Vorzugsweise werden der in einem Reaktionsgefäß enthaltenen Reaktionslösung wäßrige Lösungen der Lanthanidkationen und Sulfitanionen zugesetzt, die eine Molarität von weniger als etwa 0,5
aufweisen. Gegebenenfalls können jedoch auch Lösungen verwendet werden, deren Konzentrationen bis zu etwa 1,5 molar sind.
Zur Herstellung der einzelnen Lösungen können die verschiedensten,
die entsprechenden Anionen und Kationen aufweisenden Salze verwen-
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det werden, vorausgesetzt, daß mit den verwendeten Salzen keine
Jnionen bzw. Kationen eingeführt werden, die nachteilige Effekte auf den herzustellenden Leuchtstoff ausüben* Als Lanthanidealze
können beispielsweise Lanthanidhalogenide verwendet werden, beispielsweise Chloride, Bromide und Jodide» ferner die Nitrate,
Perchlorate, Halogenate/und Acetate, die alle löslich sind. Vorzugsweise werden jedoch die Halogenide der Lanthanide und des
Yttriums verwendet.
Di© maximale Konzentration der Anionen und Katrionen sowie Aktivatorionen in den Lösungen der Reaktionskomponenten, die der
Reakiionslösung zugesetzt werden, hängt davon ab, ob das Auftreten
lokaler Oberschüsse der Reaktionskomponenten wirksam verhindert werden kann.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, einen Oberschuß
an Lanthanidkationen zu verwenden. Die geringe Konzentration an Kationen in der Reaktionslösung kann in verschiedener Weise
aufrechterhalten werden, beispielsweise durch Einspeisen eines geeigneten Lösungsmittels und Lösungen der Anionen und Kationen,
die zur Erzeugung der Leuchtstoffe erforderlich sind sowie des erforderlichen /fcivatorions in die Reaktionslösung mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zwecks Aufrechterhaltung der erwünschten
geringen Konzentration an Kationen im Verlaufe der gesamten Reaktion. Andererseits lassen sich jedoch Leuchtstoffe ausgezeichneter Empfindlichkeit aus Lanthanidsulfitkristallen auch dann herstellen,
wenn diese in Gegenwart eines Sulfitüberschusses hergestellt worden sind.
Vorzugsweise wird eine solche Reaktionslösung gewählt, daß ein Wachstum der Kristalle der Leuchtstoffbildner auf mindestens etwa
0,5 Mikron, vorzugsweise über etwa 1 Mikron ermöglicht wird. Zu
/+ insbesondere Chlorate, Bromate und Jodate
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diesem Zwecke können die verschiedensten Reaktionslösungen verwendet
werden, die ein solches Wachstum ermöglichen. Vorzugsweise werden wäßrige Lösungen verwendet. Jedoch können auch die verschiedensten
organischen Lösungsmittel zur Herstellung der Reaktionslösungen verwendet werden, beispielsweise Formamid, Alkohole, z.B.
Äthanol, Dimethylformamid, Essigsäure und dergleichen. Der pH-Wert der Reaktionslösung kann sehr verschieden sein und so eingestellt
werden, daß günstige Voraussetzungen für das Wachstum der Leuchtstoffkristalle vorliegen.
Die Ausfällung der Lanthanidsulfite kann innerhalb eines relativ breiten Temperaturbereiches erfolgen und vorzugsweise bei gedämpftem
Licht oder bei gelbem oder rotem Licht ,um den photochemischen Zerfall der Sulfitlösungen zu vermeiden. Eine Oxidation
der Chalcogenitlösungen durch Luft kann gegebenenfalls durch Verwendung organischer Antioxidationsmittel, beispielsweise
Hydrochinon verhindert oder mindestens zurückgedrängt werden. Gute Ergebnisse warden in der Regel dann erhalten, wenn die Reaktionslösung eine Temperatur von etwa 20 bis 1000C aufweist. Es können
jedoch auch geringere Temperaturen angewandt werden und zur Herstellung bestimmter Leuchtstoff© sogar vorteilhaft sein.
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Im allgemeinen hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Temperaturen von 70 bis 10O0C anzuwenden. Jedoch kann auch bei
höheren Temperaturen gearbeitet werden, wobei sich jedoch gezeigt hat, daß die Anwendung höherer Temperaturen in der Regel
nicht notwendig ist, um ein gutes Kristallwachstum zu erreichen. Vorzugsweise erfolgt die Ausfällung bei Licht geringer Intensität, um photochemische Reaktionen zu unterdrücken oder auszuschalten. Die zur Einspeisung in die Reaktionslösung verwendeten Lösungen der Anionen und Kationen wie auch der Lösungen
der Aktivatorionen und gegebenenfalls Säuren oder Basen zur Regulierung des pH-Wertes der Reaktionslösung können gegebenenfalls vor Einführung ebenfalls erhitzt werden.
Obgleich Lanthanidchalcogenidkristalle geeigneter Korngröße und
Korngrößenverteilung durch den beschriebenen Ausfällprozeß auf direktem Wege erhalten werden können, hat sich doch gezeigt, daß
eine anschließende Reifung die Gleichförmigkeit und Kristallstruktur des erhaltenen Niederschlages verbessert. Diese Reifung kann in einer Erhitzung des Niederschlages unter der überstehenden Lösung bestehen, und zwar vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 90 bis etwa 1OS0C. Die Erhitzungsdauer kann dabei in vorteilhafter Weise etwa 1/2 bis etwa 2 Stunden betragen.
Es können jedoch auch andere Erhitzungstemperaturen angewandt werden. Auch kann eine andere, insbesondere längere Erhitzungsdauer gewählt werden.
Die im Einzelfalle günstigste Zeit, die erforderlich ist zur Erhitzung der Lanthanidsulfite in einer reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise einer Atmosphäre von Wasserstoff oder Mischungen von Wasserstoff, Wasser und einem Inertgas, läßt sich
leicht durch eine Versuchsreihe ermitteln, beispielsweise durch Ermittlung der Wasserdampfentwicklung bei der Reaktion.
Die Zufuhr eines Gasstromes, beispielsweise eines Wasserstoffgasstromes, kann beispielsweise unterbunden werden, wenn sich kein
Wasserdampf mehr entwickelt, was beispielsweise durch das Auf-
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hören einer Wasserdampfkondensation auf einer Platte von Raumtemperatur
ermittelt werden kann. Wird bei Durchführung des Verfahrens unter hohrem Druck stehender Wasserdampf in den reduzierenden
Gasstrom eingespeist, bevor dieser in das Reaktionsgefäß eintritt, so wird eine Ermittlung der Beendigung der Wasserdampfbildung
durch Beobachtung einer Wasserdampfkondensation auf einer Platte naturgemäß erschwert. In diesem Fall empfiehlt
sich eine quantitative Analyse der Wasserdampfentwicklung. Dies
kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß das aus dem Reaktionsgefäß ausströmende Gas kondensiert und das Volumen des Kondensates
ermittelt wird oder indem der Wassergehalt des Gasstromes mittels eines Abtastgerätes automatisch ermittelt wird. Die
günstigsten genauen Bedingungen für das nachfolgende Brennen oder Altern lassen sich leicht durch eine Röntgenstrahlbrechung
ermitteln. So hat sich gezeigt, daß die beim Erhitzen anfallenden Leuchtstoffe eine sehr geringe Korngröße und eine geringe
Kristallinität aufweisen, weshalb die Kristalle erhitzt werden
können, bis das Brechungsbild scharf geworden ist. Studien der Röntgenstrahlbrechung oder Röntgenstrahldiffraktion zeigen, daß
die reduzierten Leuchtstoffe im wesentlichen aus Lanttianoxysulfiden
bestehen und daß keine bemerkenswerten Konzentrationen an anderen Lanthanverbindungen oder Zwischenverbindungen0
wie beispielsweise Mischoxiden, vorhanden sind.
In vorteilhafter Weise kann sich an die Erhitzung in der reduzierenden
Atmosphäre das Brennen der Leuchtstoffkristalle anschließen,
ohne daß es notwendig ist, die erhitzten Leuchtstoff kristalle aus dem Ofen zu entfernen. Dies bedeutet, daß beispielsweise
zum Erhitzen und Brennen der gleiche Ofen verwendet werden kann. Werden zum Erhitzen und Brennen zwei öfen verwendet,
Ao können diese so konstruiert sein, daß die erhitzten Kristalle in einfacher Weise von dem einen Ofen in den anderen
transportiert werden können, und zwar vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre, was beispielsweise mittels eines Schlittens
erfolgen kann, der von dem einen Ofen in den anderen gezogen
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werden kann.
Bei der Reaktion, bei der Lanthanoxysulfid aus dem Lanthansulfit erzeugt wird, wird freier Schwefel in Dampfform in Freiheit gesetzt. Die Kondensation des Schwefels kann dadurch gesteuert werden, daß die Kühlflächen der Vorrichtung, die zum
Ausschluß der Luft verwendet werden, erwärmt werden. Andererseits kann der erzeugte Schwefel auch mittels in die Vorrichtung
eingesetzter Kondensatorbleche kondensiert werden, Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung können dabei in vorteilhafter.
Wei&^ hitzeresistente und chemisch resistente Porzellane oder
Quarzgläser, beispielsweise Vycorglas, verwendet werden. Ein Angriff der Vorrichtungsteile durch die Leuchtstoffe läßt sich
beispielsweise dadurch verhindern, daß zur Erhitzung und zum Brennen der Leuchtstoffe oder Leuchtstoffbildner Tiegel oder
Gestelle sowie Einsätze aus Aluminiumoxid oder Kohlenstoff verwendet werden.
Als besonders vorteilhaft für die Ausfällung der Leuchtstoffbildner bei der Herstellung der Leuchtstoffe haben sich Reaktionslösungen erwiesen, die aus wäßrigen sauren Lösungen mit
einem pH-Wert von bis zu etwa 5,5 bestehen. Ganz besonders vorteilhafte Ergebnisse lassen sich in der Regel mit sauren
Lösungen eines pH-Wertes von weniger als etwa 4,5 und insbesondere von etwa 1,5 bis etwa 4 erzielen. Die Azidität der Reaktionslösung kann dabei in verschiedener Weise eingestellt werden, beispielsweise durch Zugabe einer Säure oder einer sauren
Lösung. Hierzu können die verschiedensten Säuren anggewandt werden, beispielsweise Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Trifluoressigsäure, Dichloressigsäure, Monochlordifluoressigsäure, schweflige Säure, Salpetersäure, Perchlorsäure und
Essigsäure. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, keine Säuren, die dazu neigen, mit dem Sulfit zu reagieren, wie beispielsweise Salpetersäure, in größeren Mengen zu verwenden.
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£λ Λ ί£ΐ Λ f!\ P3 i%
In der Reaktionslösung können gegebenenfalls einwertige Kationen vorhanden sein, und zwar vorzugsweise in einer bis zu etwa
2 molaren, insbesondere in einer etwa 0,02 bis 0,4 molaren Konzentration. Ein vorzugsweise angewandtes einwertiges Kation ist
das Ammoniumkation. Weitere vorteilhafte Kationen sind Natrium- und Kaliumionen.
Vorzugsweise erfolgt die Erhitzung der Lanthanidchalcogenitkristalle
in Gegenwart von Wasserstoff mit oder ohne Wasserdampf und einem inerten Gas bei Temperaturen von etwa 7000C
bis etwa 95O0C, insbesondere 75O0C bis etwa 95O0C8 bis sich
kein Wasserdampf mehr entwickelt.
Vorzugsweise werden die Lanthanidchalcogenitkristalle etwa 2 bis 4 Stunden lang erhitzt. Dies gilt insbesondere für den
Fall, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Wasserstoffgases etwa 0,05664 m pro Stunde, gemessen mit einem für Luft kalibrierten'
Strömungsmesser, beträgt- Die ERhitzungsdauer kann jedoch auch unter 2 und über 4 Stunden liegen, wobei die im Einzelfalle
günstigste Strömungsgeschwindiglceit von der Strömungsgeschwindigkeit des reduzierenden Gases t der Menge des vorhandenen
Leuchtstoffbildners, der Temperatur und dem Mischungsgrad des Gases und dem Feststoff abhängt. Vorzugsweise werden
Temperaturen unterhalb 95O0C angewandts insbesondere Temperaturen
von etwa 800 bis etwa 9000C
Im Anschluß an die Erhitzung der Kristalle werden die erhitzten
Kristalle in einer inerten Atmosphäre gebrannt oder getempert. Vorzugsweise werden dabei Temperaturen von ©twa 1000 bis etwa
14000C, insbesondere Temperaturen von etwa 1000 bis etwa 12000C0
angewandte Di© BrenE- oder Temp©rzeiten liegen dabei vorzugsweise
bei ein©!· halben bis etwa 2 Stunden» insbesondere bei
3/4 bis etwa 1 Stunde» Das Erhitzen isa&gsxsStosEmsmiasxaa dabei
inaerhalb eines breiten Temperaturbereiches erfolgen,, und zwar
vorzugsweise bei Temperaturen8 di© unterhalb- von 2/3 der Temperatur des absol«t@ffl Schmelzpunktes d©r Oxychalcogenidkristalle
liegen.
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Die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendete
reduzierende Gasatmosphäre soll von Schwefel, Tellur und Selen frei sein, da diese Chalcogenide eine Reaktion mit den erzeugten
Kristallen eingehen können. Die die reduzierende Gasatmosphäre bildenden Kristalle können deshalb bestehen aus Wasserdampf,
Wasserstoff, Argon, Kohlenmonoxid.und dergleichen. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, das Erhitzen in einer von
Sauerstoff freien Atmosphäre durchzuführen.
Wie bereits dargelegt, können die aus seltenen Erdmetallen bestehenden Aktivatoren aus Elementen der Atomnummern 57 bis
71 bestehen, beispielsweise aus Praeseodym, Europium, Dysprosium, Ytterbium, Thulium, Terbium, Samarium und dergleichen.
Die Konzentration dieser Aktivatoren kann sehr verschieden sein. Als vorteilhaft hates sich erwiesen, die Aktivatoren in Konzentrationen
von etwa 0,01 bis etwa 20 MoI-I zu verwenden. Andere Aktivatoren oder Coaktivatoren, die zur Durchführung des Verfahrens
der Erfindung geeignet sind, werden beispielsweise in der USA-Patentschrift 2 462 547 beschrieben.
Zur Erzeugung der Grundgit-ter geeignete Kationen sind insbesondere
Lanthan, Gadolinium, Yttrium und Lutetium. Die Vorzugten
Anionen zur Erzeugung der Grundgitter bestehen aus Tellurit, Selenit und Sulfitanionen.
Es hat sich gezeigt, daß bei Erhitzen der Lanthanidsulfite in Luft Lanthanidoxysulfate erzeugt werden, welche zu den entsprechenden
Oxysulfiden reduziert werden können. Durch dieses komplexere Verfahren lassen sich|jedoch keine besseren Leuchtstoffe
erzielen als jene, die durch ein einfaches Reduktions- und Brennverfahren, wie es beschrieben wurde, erhalten werden können.
Nach dem Verfahren der Erfindung lassen sich Oxysulfidleuchtstoffe
herstellen mit einer Dichte von etwa 5,7 g/cm . Im
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scharfen Gegensatz hierzu weisen die entsprechenden Leuchtstoffbildner,
d.h. die entsprechenden Sulfite, eine Dichte von etwa 3,4 g/cm auf. Letztere besitzen praktisch keine Lumineszenzeigenschaften
bis zur Überführung in die beschriebenen Oxysulfidleuchtstoffe..
Aus Fig. 3 ergibt sich eindeutig, daß die nach dem Verfahren
der Erfindung herstellbaren Leuchtstoffe die größere Dichte aufweisen.
Ein bevorzugter Verwendungsbereich der nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Leuchtstoffe besteht in der Hersellung
radiographischer Verstärkerschirme, und zwar insbesondere aufgrund
der starken Absorption von Röntgenstrahlen z.B. durch Lanthanoxysulfidgitter.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Absorption von Röntgenstrahlenergie durch Schirme, die unter
Verwendung der erfindungsgemäß herstellbaren Leuchtstoffe hergestellt
wurden, so hoch ist, daß s.B. einseitig beschichtete Röntgenfilme verwendet werden können. Diese einseitig beschichteten
Röntgenfilme weisen eine solche Schärfe und eine solch höh® Empfindlichkeit auf, daß sie mit den Ergebnissen mithätten, können,
die mit üblichen doppelseitig beschichteten Filmen erzielt werden oder derartigen Filmen sogar noch überlegen sind. Werden die
nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Leuchtstoffe zur Herstellung doppelseitig beschichteter Filme verwendet, so hat
es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, in dem Schichtträger des lichtempfindlichen Elementes einen Steuerfarbstoff anzuordnen,
der den Durchtritt aktinischer Strahlung von einer Seite auf die andere vermindert oder verhindert.
Als besonders vorteilhafte, nach dem Verfahren der Erfindung .herstellbare
Leuchtstoffe mit günstiger Korngrößenverteilung und Phosphoreszenz haben sich mit Terbium aktivierte Lanthanoxysulfide
erwiesen, die insbesondere durch ein vernachlässigbares Nachglühen gekennzeichnet sind und die aufgrund ihrer grünen Emission
besonders für fluoroskopische und radiographische Anwendungszwecke
geeignet sind.
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Zur Herstellung von fluoreszierenden Verstärkerschirmen können die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Leuchtstoffe
in üblicher Weise in den verschiedensten Bindemitteln, wie sie beispielsweise in den USA-Patentschriften 3 300 310 und 3 300
beschrieben werden, dispergiert oder suspendiert werden. Typische Bindemittel zum Dispergieren und Suspendieren der Leuchtstoffe sind in Wasser lösliche Copolymere von Alkylacrylaten
und Acrylsäure. Weitere Bindemittel sind beispielsweise Copolymere aus Vinylchlorid und Vinylacrylat sowie ferner Polyvinylbutyral, wie sie in der deutschen Patentschrift 1 186 332 be- ·
schrieben werden, und Polycarbonate sowie ferner Polymere von Acrylsäureestern mit einem geringen Prozentsatz an Chlor enthaltenden Derivaten, beispielsweise Acrylonitrilcopolymere,
beispielsweise Hyöar (Handelsbezeichnung für ein von der US-Firma B. F. Goodrich Chemical Company vertriebenes Bindemittel).
Die Leuchtstoffe können nach üblichen bekannten Methoden in
die Bindemittel in verschiedenen Konzentrationen eingearbeitet werden, beispielsweise in Konzentrationen von etwa 30:1 bis
etwa 4:1, vorzugsweise etwa 16:1 bis etwa 6:1. Die Schichtstärke der Leuchtstoffe kann ebenfalls sehr verschieden sein.
Die im Einzelfalle günstigste Schichtstärke läßt sich leicht durch Versuche ermitteln. Als besonders vorteilhaft hat es sich
erwiesen, die Leuchtstoffe in den Verstärkerschirmen in Konzentrationen von etwa 15 bis etwa 150 g/0,0929 m Trägerfläche
zu verwenden. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Leuchtstoffe in Konzentrationen von etwa 50 bis etwa
110 g/0,0929 m2 Trägerfläche zu verwenden und zur Erzielung von Schirmen eines besonders hohen Auflösungsvermögens Schichtstärken von etwa 15 bis etwa 35 g/0,0929 m2 Trägerfläche anzuwenden. Die Verstärkerschirme können dabei in verschiedener
Weise mit den photographischen Schichten verwendet werden, beispielsweise direkt über der photographischen Schicht oder auch
auf beiden Seiten eines beidseitig oder einseitig beschichteten
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Aufzeichnungsmaterials. Gegebenenfalls können zwischen oder über der Röntgenemulsionsschicht oder den Röntgenemulsionsschichten
und dem Verstärkerschirm noch Zwischenschichten, beispielsweise Abstreifschichten oder Schutzschichten oder Deckschichten,
angeordnet werden. Zum Aufbau derartiger Schichten können in üblicher Weise hydrophile Kolloide verwendet werden, beispielsweise
Gelatine, Gelatinederivate, Celluloseester sowie ferner
auf Basis von Alkylacrylaten aufgebaute Polymere.
Die lichtempfindliche Schicht oder die lichtempfindlichen Schichten
der radiographischen Aufzeichnungsmaterial!en können dabei
in üblicher Weise aus einer Silberhalogenidschicht bestehen. Die radio-graphischen Elemente können dabei in bekannter Weise so
aufgebaut sein, daß die photographischen Elemente einen nicht integralen Bestandteil der radiographischen Elemente bilden oder
aber ein integraler Bestandteil der radiographischen Elemente sind. In vorteilhafter Weise kann ein solches photographisches
Material einen Schichtträger mit einer einseitig oder beidseitig
aufgetragenen Silberhalogenidschicht, insbesondere Silberhalogenidemulsionsschicht,
aufweisen. Der Schichtträger kann dabei aus einem der üblichen be-kannten Schichtträgermaterialien
bestehen, die eine rasche Entwicklung des Materials in einer automatisch arbeitenden Entwicklungsvorrichtung ermöglichen. Der
Schichtträger besteht deshalb vorzugsweise aus einem flexiblen und insbesondere transparenten Material mit ausreichender Dimensionsstabilität.
Typische Schichtträger, die zur Herstellung eines radiographischen Aufzeichnungsmaterials des beschriebenen
Typs verwendet werden können, sind beispielsweise Filmschichtträger aus Cellulosenitrat, Celluloseestern, Polyvinylacetalen,
Polystyrol, Polyestern, z. B. Polyäthylenterephthalat und dergl.
Die Schichtträger können jedoch auch aus Karton oder Papier bestehen, die mit a-Olefinpolymeren, insbesondere Polymeren aus
a-01efinen mit 2 oder mehr Kohlenstoffatomen beschichtet sind,
beispielsweise mit Schichten aus Polyäthylen, Polypropylen oder
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Äthylen-Buten-Copolymeren. Gegebenenfalls können die Schichtträger auch lichtabsorbierende Stoffe, und zwar im Schichtträger selbst oder in einer Schicht ober und/oder unter dem
Schichtträger enthalten.
Zur Herstellung der Aufzeichnungsmaterialien können somit durch
Extrusion erzeugte Schichtträger verwendet werden, bei deren Herstellung der zu extrudierenden Masse die lichtabsorbierenden Stoffe zugesetzt werden. Gegebenenfalls können zusätzlich
noch weitere Licht absorbierende Stoffe zur Herstellung der Materialien verwendet werden. So ist es beispielsweise möglich,
weitere absorbierende Stoffe in einer Schicht über dem Schichtträger anzuordnen, beispielsweise in einer Schicht zwischen
Schichtträger und lichtempfindlicher Silberhalogenidschicht, wobei die lichtabsorbierenden Stoffe in einem der üblichen
hydrophilen kolloiden Bindemittel untergebracht werden können, beispielsweise in Gelatine oder in in Wasser dispergierbaren
Vinylpolymeren oder Mischungen verschiedener Polymerer.
Die Schichtträger können dabei die übliche bekannte Schichtstärke aufweisen.
Zur Herstellung der lichtempfindlichen Schichten können die üblichen bekannten Silberhalogenide verwendet werden, beispielsweise Silberchlorid, Silberjodid, Silberbromid und Silberchloridbromid sowie Silberbromidjodid, und zwar in verschiedenen
Konzentrationen. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden mit Gelatine-Silberbromidjodidemulsionen erhalten, bei denen die
durchschnittliche Korngröße der Silberbroraidjodidkristalle bei etwa 0,5 bis etwa S Mikron liegt. Bei Materialien mit einer
doppelten Silberhalogenidbeschichtung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Gesamtsilbergehalt pro Flächeneinheit
für beide Schichten bei unter etwa 0,080 g liegt. Vorzugsweise liegt der Silbergehalt pro dm* für jede der beiden Schichten
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unterhalb von etwa 0,040 g. Die Schichten können dabei in üblicher bekannter Weise auf Schichtträger aufgetragen worden sein.
Die geeignete Transmittanz oder Durchlässigkeit bei doppelt
beschichteten Systemen läßt sich in verschiedener Weise erreichen, beispielsweise durch die Anordnung von optischen Trennbarrieren, z. B. Unterschichten, welche zwischen den Silberhalogenid enthaltenden Schichten angeordnet sein können oder
durch Veränderung der Zusammensetzung der Schichten durch Zusatz von Farbstoffen oder anderen Stoffen, ferner durch Einstellung der Halogenidbalance oder durch Modifikation der Silberhalogenidkorngröße,der Korngrößenverteilung und dergleichen.
Die photographischen Schichten und Emulsionen können dabei in üblicher bekannter Weise chemisch sensi-bilisiert sein, und zwar
beispielsweise mit Verbindungen der Schwefelgruppe, ferner mit Edelmetallsalzen, beispielsweise Goldsalzen, ferner mit Reduktionsmitteln, sowie Kombinationen derartiger Sensibilisierungsmittel. Des weiteren können die einzelnen Emulsionsschichten
und anderen Schichten der photographischen Materialien, die unter Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Leuchtstoffe
hergestellt werden können, mit den verschiedensten üblichen bekannten Härtungsmitteln gehärtet werden, beispielsweise mit
Aldehydhärtern, Aziridinhärtern, Härtern, die aus Derivaten des Dioxans bestehen, ferner mit Vinylsulfonen, Oxypolysaccharinen,
beispielsweise Oxystärke, oxidierten Pflanzengummis, anorganischen Härtungsmitteln, wie beispielsweise Chromsalzen und dergl.
Die Silberhalogenidschichten der radiographischen Elemente können unter Verwendung der üblichen bekannten hydrophilen, für
Wasser permeablen Bindemittel aufgebaut sein. Typische derartige Bindemittel sind Gelatine, kolloidales Albumin, Polyvinylverbindungen, Cellulosederivate, Acrylamidpolymerisate und dergl.,
. und zwar allein oder in Kombination miteinander. Gegebenfalls können die Bindemittel zur Erzeugung der Emulsionsschichten ge-XXK meinsam mit dispergierten polymerisierten Vinylverbindungen
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verwendet werden. Derartige Verbindungen sind beispielsweise aus den USA-Patentschriften 3 142 568, 3 193 386, 3 062 672
und 3 220 844 bekannt. Zu derartigen Verbindungen gehören die in Wasser unlöslichen Polymerisate und Latices auf Basis von
Alkylacrylaten und Alkylmethacrylaten, Acrylsäure, Sulfoalkylacrylaten und Sulfomethacrylaten.
Zur Herstellung von radiographischen Elementen unter Verwendung der erfindungsgemäß herstellbaren Leuchtstoffe können des weiteren
sogenannte verschleierte Innenkornsilberhalogenidemulsionen verwendet werden, wie sie beispielswe-ise aus den USA-Patentschriften
3 397 987, 2 996 382 und 3 178 282 bekannt sind. Schließlich können die erfindungsgemäß herstellbaren Leuchtstoffe
auch zur Herstellung solcher radiographischen Elemente verwendet werden, deren Silberhalogenidschichten durch Aufdampfen
von Silberhalogenid auf einen Schichtträger im Vakuum erzeugt wurden, wie es beispielsweise aus der USA-Patentschrift
3 316 096 bekannt ist.
Die einzelnen Silberhalogenidschichten der Aufzeichnungsmaterialien
können des weiteren übliche bekannte Zusätze enthalten, die sich vorteilhaft auf die Eigenschaften der photographischen
Emulsionen auswirken. So können die Silberhalogenidschichten beispielsweise die Empfindlichkeit erhöhende Verbindungen aufweisen,
beispielsweise Oniumsalze, z. B. quaternäre Ammoniumoder
ternäre SuIfoniumsalze, ferner Polyalkylenglykole, Thioäther und dergleichen. Schließlich können die einzelnen Silberhalogenidschichten
auch stabilisiert sein, beispielsweise mit Quecksilberverbindungen, Azaindenen, quaternären Benzothiazoliumverbindungen,
durch Hydroxylreste substituierten aromatischen Verbindungen und dergl.
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Die photographischen Silberhalogenidemulsionsschichten, die
gemeinsam mit Verstärkerschirmen verwendet werden können, die unter Verwendung von nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten
Leuchtstoffen aufgebaut sind, können des weiteren gegebenenfalls nicht-ionogene, anionische und/oder amphotere Beschichtungshilfsmittel
enthalten, beispielsweise Saponin,oder durch Alkylreste substituierte Aryloxyalkylenäthylsulfonate
des aus der USA-Patentschrift 2 600 831 bekannten Typs, ferner Maleopimarate, z. B. des aus der USA-Patentschrift 2 823 123
bekannten Typs, ferner Taurinderivate, z. B. des aus der USAr-Patentschrift
2 739 891 bekannten Typs, schließlich Alkylaminopropionate, ζ. B. des aus der USA-Patentschrift 3 133 816 bekannten
Typs. Weitere andere bekannte vorteilhafteBeschichtungshilfsmittel
und oberflächenaktive Verbindungen, die zur Herstellung der Emulsionen verwendet werden können, sind beispielsweise
Alkylphenoxypoly(hydroxyalkylenoxide), z. B. Alkylphenoxypoly(glycidole) mit etwa 5 bis etwa 12 Glycidoleinheiten,
beispielsweise die aus der britischen Patentschrift 1 022 878 bekannten Verbindungen. Die Emulsionen und radiographischen
Kombinationen können des weiteren einverleibte Entwicklerverbindungen aufweisen, beispielsweise Polyhydroxybenzole,
Aminophenole und 1,3-Pyrazolidone. Schließlich können
die Emulsionen auch spektral sensibilisierende Farbstoffe, beispielsweise Cyanine, Merocyanine, komplexe trinukleare
Cyanine und komplexe trinukleare Merocyanine, ferner Styryle und Hemicyanine enthalten.
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Die unter Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Leuchtstoffe hergestellten radiographischen Aufzeichnungsraaterialien
oder radiographischen Kombinationen liefern ausgezeichnete Ergebnisse bezüglich Bildschärfe ohne daß es erforderlich ist,
zur Herstellung der Aufzeichnungsmaterialien Farbstoffe oder andere lichtabsorbierende Stoffe zu verwenden. Obwohl somit bei Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Leuchtstoffe keine Notwendigkeit besteht, Farbstoffe oder andere lichtabsorbierende
Stoffe entweder im Aufzeichnungsmaterial selbst oder im Schirm oder in beiden zu verwenden, lassen sich außerordentlich verteilhafte Ergebnisse auch dann erzielen, wenn derartige Farbstoffe
und/oder lichtabsorbierende Stoffe verwendet werden. Derartige lichtabsorbierende Farbstoffe oder Verbindungen können in der
oder den Emulsionsschichten selbst oder in Hilfsschichten untergebracht werden, beispielsweise in Schichten zwischen dem Seichtträger und der oder den Emulsionsschichten. Auch ist es möglich,
die lichtabsorbierenden Farbstoffe und lichtabsorbierenden Verbindungen in sowohl der oder den Emulsionsschichten xHKk als auch
in den Hilfsschichten zu verwenden. Derartige photographische
Elemente können des weiteren inerte Partikel enthalten, und zwar solche, wie sie oftmals als Mattierungsmittel zur Herstellung
photographischer Elemente verwendet werden. Derartige Partikel können beispielsweise bestehen aus Siliciumdioxyd, Glas, Stärke,
Polymethylmethacrylaten und dergleichen. Diese Partikel können gegebenenfalls in der oder den Emulsionsschichten selbst, und zwar
allein oder in Kombination miteinander verwendet werden.
Die phatographischen Elemente können des weiteren die verschiedensten schützenden Deckschichten aufweisen, beispielsweise solche,
welche aufgebaut sind aus kolloidaler Kieselsäure, Gelatine und mindestens einem anderen hydrophilen Kolloid, einschließlich
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einem mit Gelatine verträglichen Acrylpolymeren, das die verschiedenen
physikalischen Charakteristika und die optische Klarheit verbessert.
Ein geeignetes Verfahren zur radiographischen Aufzeichnung von Bildern besteht somit darin, ein photographisches Material
mit einer Silberhalogenidschicht, die zur Erzeugung eines Negativbildes befähigt ist und in der das Silberhalogenid in einer
Gesamtkonzentration von weniger als etwa 0,080 g Silber pro Quadratzentimeter vorliegt, mit einem fluoreszierenden Verstärkerschirm
zu belichten, wobei der Verstärkerschirm unter Verwendung
eines nach dem Verfahren der Erfindung hergesellten Leuchtstoffes hergestellt worden ist, beispielsweise unter Verwendung eines
mit Terbium aktivierten Lanthan-Oxysulfid-Leuchtstoffes mit einer
Hauptspektralemission bei etwa 544 nm und weniger intensiven Emissionsspitzen bei etwa 490 und 588 nm. Die Belichtung des
photographischen Materials kann dabei mit üblichen Röntgenstrahlen
hoher Energie erfolgen.
Die Entwicklung des belichteten Materials kann in verschiedener üblicher Weise erfolgen. So kann die Entwicklung beispielsweise
von Hand in der üblichen ,mehrere Entwicklungsgefäße verwendenden Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise erfolgt die Entwicklung
jedoch in einer mehrere Transportwalzen aufweisenden Ent-
ung
wicklungsvorricht/» Tieispielsweise des aus der belgischen Patentschrift
700 301 bekannten Typs, die eine Entwicklung mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht. Dabei können Entwicklungsverfahren
angewandt werden, wie sie beispielsweise aus der USA-Patentschrift 3 232 761 bekannt sind.
Die Kombinationen aus Silber enthaltenden Filmmaterial und Verstärkerschirm
mit nach dem Verfahren der Erfindung hergestelltem
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Leuchtstoff lassen sich des weiteren unter Erzielung unerwartet vorteilhafter radiographischer Ergebnisse im Rahmen von Lösungsmittel-Obertragungssystemen
verwenden, bei denen sog. Einfach- und Doppelbeschichtungen angewandt werden. Hinzu kommt, daß wo
positive Bilder in dieser Weise erhalten werden, sie sich leicht im Negativ-Mikrofilmbilder überführen lassen, und zwar während
oder nach der Entwicklung. Gleichermaßen günstige Ergebnisse werden dann erhalten, wenn die beschriebenen neuen Kombinationen
aus Silber enthaltenden Filmmaterialien und unter Verwendung von nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Leuchtstoffen
hergestellten Verstärkerschirmen Farbkuppler enthalten, wie sie
beispielsweise in der britischen Patentschrift 799 588 beschrieben werden und wenn die neuen Kombinationen in Farbfilm enthaltenden
Systemen verwendet werden.
Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren anorganischen Leuchtstoffe lassen sich somit überall dort in vorteilhafter
Weise verwenden, wo es gilt Röntgenstrahlbilder aufzuzeichnen, wobei Bilder mit verbesserter Schärfe und verbesserter Empfindlichkeit
erhalten werden.
Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Leuchtstoffe eignen sich des weiteren beispielsweise zur Herstellung von Farbfernsehröhren
vom Schattenmaskentyp. Als besonders vorteilhaft für diesen Zweck haben sich beispielsweise Leuchtstoffe mit etwa
3 bis etwa 8 MoI-I Europium als Aktivator erwiesen. Sind andere Farbemissionscharakteristika erwünscht als sie bei Verwendung
der beschriebenen rot-emittierenden Leuchtstoffe erhalten werden können, so können andere Konzentrationen an Europium oder andere
Aktivatoren verwendet werden.
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Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Leuchtstoffe können des weiteren beispielsweise zur Herstellung von Beleuchtungskörpern,
wie beispielsweise Fluoreszenzlampen und Quecksilberhochdruckdampf lampen verwendet werden.
Aufgrund der einzigartigen Struktur des Lanthanoxysulfides, die ähnlich der Struktur der Oxysulfide des Yttriums und Gadoliniums
ist, lassen sich vollständig feste Lösungen dieser Oxysulfide herstellen. So lassen sich beispielsweise bis zu etwa 10 Atomprozent
der Lanthanionen durch Yttrium- und Gadoliniumionen ohne nachteiligen Einfluß der Leistungsfähigkeit und der Kosten der
Lanthanoxysulfidleuchtstoffe. ersetzen.
Zu den zahlreichen, nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren
Oxychalcogenid-Leuchtstoffen gehören beispielsweise solche Oxysulfidleuchtstoffe
mit anderen Grundgittern, wie beispielsweise auf Basis Yttriumoxysulfid-Europium oder auf Basis Yttriumoxysulfid-Terbium
oder Lanthanoxyselenid-Europium oder Lanthanoxyselenid-Terbium oder Gadoliniumoxysulfid-Europium oder Gadoliniumoxysulfid-Terbium
oder Lanthanoxytellurid-Europium oder Lanthanoxytellurid-Terbium und dergleichen.
Zur vollen Entfaltung kommen die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Leuchtstoffe in Aktivatorschirmsystemen dann, wenn
sie in Kombination mit lichtempfindlichen photographischen Aufzeichnungsmaterialien
sehr hoher Empfindlichkeit verwendet werden. Von besonderem Vorteil sind dabei die grünempfindlichen Filme
oder Aufzeichnungsmaterialien die besonders leicht eine Lichtemission von üblichen Zinksulfidschirmen aufzuzeichnen vermögen,
wie sie. beispielsweise aus den USA-Patentschriften 3 397 987, 2 996 382 und 3 178 282 bekannt sind.
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Bei Durchführung des Verfahrens der Erfindung ist darauf zu ,
achten, daß von Verunreinigungen freie Reaktionskomponenten, und zwar auch von Verunreinigungen freie seltene Erden verwendet
werden. So sind auch Spuren von Ionen, die bekanntermaßen nachteilige oder schädliche Zusätze darstellen, obgleich sie
schwierig vollständig von den zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung benötigten Ausgangsstoffen abzutrennen sind, im
allgemeinen unerwünscht, und zwar aufgrund der Tatsache, daß bestimmte derartiger Ionen ganz offensichtlich die Funktion von
die Wirksamkeit der Leuchtstoffe auslöschenden Stoffen haben.
Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren der Erfindung näher veranschaulichen.
Zunächst wurde eine 1,0 molare Lanthantrichloridlösung hergestellt
durch Auflösen von 814,5gLanthanoxyd (99,99*ig) in 1230 ml
37,5liger Chlorwasserstoffsäure und Auffüllen mit destilliertem
Wasser auf ein Gesamtvolumen von 5 Litern.
Des weiteren wurde eine 0,4 molare Terbiumtrichloridlösung hergestellt
durch Auflösen von 36,6 g Terbiumoxyd (99,9lig) in 60 ml 37,5liger Chlorwasserstoffsäure und Zugabe von destilliertem
Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 0,5 Litern.
Des weiteren wurde eine 1 molare Natriumsulfitlösung hergestellt durch Auflösen von 630,2 g wasserfreiem Natriumsulfit von Analysenreinheit
in so viel destilliertem Wasser, daß 5 Liter Lösung erhalten wurden.
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Schließlich wurde eine 1 molare Natriumbisulfitlösung durch Auflösen von 190 g wasserfreiem Natriummetabisulfit in destilliertem
Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 2 Litern hergestellt.
Sämtliche dieser Lösungen wurden durch ein Filter mit Poren von 0,45 μ filtriert.
Nunmehr wurde eine Lösung (A) hergestellt, indem 750 ml der 1,0
molaren Lanthantrichloridlösung und 12,5 ml der 0,4 molaren Terbiumtrichloridlösung vermischt wurden, worauf die Mischung
mit destilliertem Wasser auf ein Gesamtvolumen von 5 Litern aufgefüllt wurde. Eine weitere Lösung (B) wurde hergestellt durch
Vermischen von 1125 ml der 1 molaren Natriumsulfitlösung mit destilliertem Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 5 Liter.
Schließlich wurde eine Lösung (C) hergestellt durch Vermischen von 112,5 ml der 1 molaren Natriumbisulfitlösung mit destilliertem
Wasser bis zur Erzielung eines Gesamtvolumens von 4 Litern.
Die LösungfC/wurde dann in einen mit Auskehlungen versehenen
22 Liter fassenden Rundkolben gebracht, der einen Durchmesser von etwa 94 cm besaß und drei Öffnungen im Oberteil aufwies.
Die eine Seite des Kolbens wies 4 im gleichen Absand voneinander angeordnete Auskehlungen auf, (flutings) deren Tiefe in
ihrem Mittelpunkt bei 2,54 cm lag und die etwa 50,8 cm lang waren und als Art Prallwände dienten. Zur Bewegung der Lösung
wurde ein Glasrührer mit einem hohlen zylindrischen Blatt verwendet.
Die Lösung(cj wurde auf eine Temperatur von 95°C erhitzt, während
die Lösungen A und B auf 70 C erhitzt wurden. Die Lösungen A und B wurden dann gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von jeweils
250 ml pro Minute in die Lösung(c)einfließen gelassen. Der Rührer
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lief dabei mit einer Umlaufgeschwindigkeit von 1OOO bis 2000
Umdrehungen pro Minute um. Nach beendeter Zugabe wurde der ausgefallene Niederschlag unter Rühren in der überstehenden
Flüssigkeit auf eine Temperatur von 95 bis 1000C erhitzt. Daraufhin
wurde das Volumen der Aufschlämmung auf 2 Liter vermindert, und zwar nach Absetzenlassen des Niederschlages und
dekantieren der überstehenden Flüssigkeit. Der Niederschlag wurde dann noch 1 Stunde lang bei einer Temperatur von 95 bis
100 C reifen gelassen. Daraufhin wurde der Niederschlag 4 χ mit heißem Wasser gewaschen, abfüttert und bei Raumtemperatur
an der Luft getrocknet. Der Niederschlag bestand aus kubischen Körnern einer praktisch gleichförmigen Korngröße
und einer Kantenlänge von etwa 10 μ.
Der trockene Niederschlag wurde dann in einem Glasbehälter (aus Vycor-Glas) gebracht und in einem Ofen auf 8000C erhitzt.
Durch den Ofen wurde Argon-Gas mit einer Geschwindigkeit von 0,057 m pro Stunde geführt, wobei die Gasmenge mit einem für
Luft kalibrierten Strömungsmesser bestimmt wurde. Bei 8000C
wurde des weiteren Wasserstoff durch den Ofen mit einer Geschwindigkeit von 0,034 m pro Stunde, bestimmt mit dem für Luft
kalibrierten Strömungsmesser, geführt. Die Temperatur wurde langsam auf 94O0C erhöht, worauf der Ofen abgeschaltet und die erhitzte
Masse langsam in Argon abkühlen gelassen wurde. Das Pulver wurde dann in einem abgedeckten Tiegel aus hitzebeständigem
Glas (Vycor-Glas) gebracht und 1 Stunde lang in einem Muffel-Ofen auf 11250C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Pulver aus
dem Tiegel entnommen und in einen Metallbehälter eines Durchmessers
von 2,5 cm und einer Tiefe von 0,2 cm gebracht.
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Der gefüllte Metallbehälter wurde dann mit Röntgenstrahlen von 70 kvp, die durch eine 1/2 mm starke Kupferfolie und eine 1 mm
starke Aluminiumfolie gefiltert wurden belichtet. Die Fluoreszenz des Pulvers im Behälter wurde mit einem Film mit einer grobkörnigen
panchromatisch sensibilisierten Gelatine-Silberbromidiodidemulsionsschicht auf einem Cellulosetriacetatschichtträger
bestimmt. Die Emulsionsschicht wurde 5 Minuten lang bei 200C
in einem Entwickler der folgenden Zusammensetzung entwickelt:
Wasser, etwa 500C 500 ml
p-Methylaminophenolsulfat 2,0 g
Natriumsulfit, entwässert 90,0 g
Hydrochinon * 8,0 g
Natriumcarbonat, Monohydrat 52,5 g
Kaliumbromid 5,0 g
Mit Wasser aufgefüllt auf 1,0 Liter.
Die relative Empfindlichkeit dieses und anderer Leuchtstoffe
wurde aus den entwickelten Dichten der photographischen Filme berechnet. Die Empfindlichkeiten wurden nicht hinsichtlich der
Veränderung der Empfindlichkeit des Filmmaterials mit der
Wellenlänge korrigiert. Da das Filmmaterial eine geringere Empfindlichkeit im grünen und im roten Bereich des Spektrums
besitzt als im blauen Bereich, würde eine Korrektur der spektralen
Empfindlichkeit die relative Empfindlichkeit des Lanthanoxysulfidleuchtstoffes
um etwa 60 % erhöhen.
Die in diesem Beispiel und in den später folgenden Beispielen angegebenen Empfindlichkeiten stellenein Maß für die Empfindlichkeit
eines radiographischen Film-Aktivatorschirmsystemes dar.
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Die Empfindlichkeit des La2O2S:Tb-Leuchtstoffes dieses Beispieles lag bei 215, im Vergleich zu einer Empfindlichkeit von .'
78 einer Probe eines handelsüblichen Calciumtungstates.
Die spektrale Verteilung der Fluoreszenz des Leuchtstoffes lag zu mehr als 65 % der emittierten Strahlung bei 544 nm mit geringeren Mengen bei 588 und 491 mn. Infolgedessen eignet sich der
Leuchtstoff dieses Beispieles in hervorragender Weise als Detektor für Röntgenstrahlen und zur Herstellung radiographischer Verstärkerschirme. Der Leuchtstoff zeigte nach Exponierung mit Röntgenstrahlen ein vernachlässigbares Nachglühen im Gegensatz zu einem
in üblicher Weise hergestellten La2O2S:Tb-Leuchtstoff, der beträchtlich nachglühte.
Entsprechende Ergebnisse wurden dann erhalten, wenn der Niederschlag bei 8000C reduziert wurde und nach Abkühlen in einer inerten Atmosphäre 1 Stunde lang bei 11250C in einem geschlossenen
Tiegel gebrannt wurde.
Zunächst wurde eine Lösung (A) hergestellt durch Vermischen von
750 ml der in Beispiel 1 beschriebenen 1,0 molaren Lanthantrichloridlösung mit 30 ml einer 0,3 molaren Europium-Trichloridlösung und Auffüllen mit destilliertem Wasser auf 5 Liter. Des
weiteren wurde eine Lösung (B) hergestellt durch Vermischen von 1125 ml einer 1 molaren Natriumsulfitlösung mit destilliertem
Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 5 Litern. Schließlich wurde noch eine Lösung (C) durch Vermischen von 45 ml einer 1 molaren
Natriumsulfitlösung mit destilliertem Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 4 Litern hergestellt.
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Die Lösung C wurde in den.in Beispiel 1 beschriebenen 22 Liter
fassenden Kolben gebracht und hier auf eine Temperatur von 95 C erhitzt. Die Lösungen A und B wurden auf 7O0C erhitzt und gleichzeitig
mit einer Geschwindigkeit von jeweils 250 ml pro Minute zu der Lösung C gegeben, welche in der beschriebenen Weise mit
dem Rührer bewegt wurde. Nach beendeter Zugabe wurde der ausgefallene Niederschlag in der überstehenden Flüssigkeit auf 95°C
erhitzt. Dann wurde das Volumen der Aufschlämmung nach Absitzen des Niederschlages und dekantieren eines Teiles der überstehenden
Flüssigkeit auf ein Volumen von 2 Litern vermindert. Der Niederschlag wurde dann 1 Stunde lang bei 950C reifen gelassen. Nach
dem Reifen des Niederschlages wurde dieser 4 x-mit heißem Wasser gewaschen und abfiltriert. Anschließend wurde er bei Raumtemperatur
an der Luft getrocknet. Die Körner des Niederschlages waren kubischer Natur. Jedoch waren die Körner nicht ganz so ausgeprägt
wie jene des Beispieles 1. Die Korngröße der Körner entsprach der der nach Beispiel 1 hergestellten Körner.
Der trockene Niederschlag wurde dann in einen Behälter aus hitzebeständigem
Glas (Vycor-Glas) gebracht und in einem Ofen 1 Stunde lang auf 777 C erhitzt. Danach wurde der Niederschlag in einer
Argon-Wasserstoffatomosphäre wie in Beispiel 1 beschrieben 2 1/4
Stunden lang auf 810°C erhitzt. Schließlich wurde das Pulver in einen abgedeckten Tiegel aus hitzebeständigem Glas (Vycor-Glas)
gebracht und hierin 1 Stunde lang auf eine Temperatur von 11250C
erhitzt. Nach dem Abkühlen des Pulvers wurde dieses wie in Beispiel 1 beschrieben mit gefilterten Röntgenstrahlen belichtet.
Für den Leuchtstoff wurde eine Empfindlichkeit von 217 bere-chnet,
im Vergleich zu einer Empfindlichkeit van 78 eines in üblicher Weise hergestellten Calciumtungstat-Leuchtstoffes.
209830/1047
Das in Beispiel 2 beschriebene Ausfällungsverfahren wurde
wiederholt. Der ausgefallene Niederschlag wurde dann wie in Beispiel 2 beschrieben reifen gelassen, gewaschen und getrocknet.
Der getrocknete Niederschlag wurde dann in einen Glastiegel gebracht und hierin in Luft auf eine Temperatur von 93O0C
erhitzt. Das Pulver fluoreszierte bei Anregung mit Röntgenstrahlen oder ultravioletten Strahlen einer Wellenlänge von
λ - £54 nm. Die Hauptemissionsspitze lag bei 617 nra. Weniger
intensive Spitzen lagen im Bereich von 580 bis 600 nm. Eine Röntgenstrahlbeugung zeigte, daß das Pulver hauptsächlich aus
Lanthanoxysulfat bestand. Die Intensität der Fluoreszenz war
wesentlich geringer als diejenige, die erhalten wurde, wenn das gleiche Material in der in Beispiel 2 beschriebenen Methode
in Lanthanoxysulfid überführt wurde.
Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden zunächst eine
1,0 molare Lanthantrichloridlösung, eine 0,4 molare Terbiumtrichloridlösung, eine 1,0 molare Natriumsulfitlösung und eine
1,0 molare Natriumbisulfitlösung hergestellt.
Durch Vermischen von 1500 ml der 1,0 nfraren Lanthantrichloridlösung mit 20 ml der 0,4 molaren Terbiumtrichloridlösung und
Zugabe von destilliertem Wasser bis auf ein Gesamtvolumen von 5 Litern wurde dann eine Lösung A hergestellt. Des weiteren wurde eine Lösung B hergestellt durch Vermischen von 2250 ml der
1,0 molaren Natriumsulfitlösung mit destilliertem Wasser bis zu
209830/ 1CM7
einem Gesamtvolumen von 5 Litern. Schließlich wurde noch eine
Lösung C hergestellt durch Vermischen von 112,5 ml der 1,0 molaren Natriumbisulfitlösung mit destilliertem Wasser bis zu
einem Gesamtvolumen von 4 Litern«
Die Lösung C wurde dann in den in Beispiel/beschriebenen 22 Liter fassenden Kolben gebracht und auf eine Temperatur von 950C
erhitzt. Die Lösungen A und B wurden auf 7O0C erhitzt. Die Lösungen A und B wurden dann gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit
von jeweils 250 ml pro Minute zur Lösung C zugegeben, die in der in Beispiel 1 beschriebenen Methode bewegt wurden Nach beendeter
Zugabe wurde der ausgefallene Niederschlag in der überstehenden Flüssigkeit auf 950C erhitzt. Danach wurde das Volumen der Aufschlämmung durch Absitzenlassen des Niederschlages und Abdekantieren eines Teiles der überstehenden Flüssigkeit auf ein Volumen
von 2 Liter vermindert, worauf der Niederschlag 1 Stunde lang bei 950C reifen gelassen wurde. Der Niederschlag wurde dann
4 χ mit heißem Wasser gewaschen, abfiltriert und in Luft bei Raumtemperatur getrocknet. Eine Probe des Niederschlages vor
dem Reifen und eine Probe des trocknen Niederschlages wurden in einer 2 Ugen Gelatinelösung dispergiert. Die Lösung wurde auf
ein Mikroskopierglas auftrocknen gelassen und photographiert. Die Figuren 2A und 2B stellen diese Mikrophotographien dar.
Etwa 200 g des trockenen gereiften Niederschlages wurden dann in einen Quarzbehälter gegeben und hierin in einer Mischung von
Argon und Wasserstoff solange auf eine Temperatur von 825°C erhitzt bis sich kein Wasserdampf «ehr entwickelte. Hierzu waren
etwa 4 Stunden erforderlich. Die Strömungsgeschwindigkeit des Argons betrug etwa 0,04248 m und die Strömungsgeschwindigkeit
des Wasserstoffes etwa 0,045 m3 pro Stunde, jeweils gemessen mit
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einem nit Luft kalibrierten Strömungsmesser.
Das Pulver wurde dann in einen abgedeckten Tiegel aus hitzebeständigem Glas gebracht und 1 Stunde lang bei 11250C gebrannt.
Nach dem Abkühlen wurde das Pulver wie in Beispiel 1 beschrieben» getestet. Die Empfindlichkeit des Leuchtstoffes lag bei 186.
Körner des Leuchtstoffes sind in Figur 3 dargestellt.
Ein Vergleich der drei Photographien zeigt, daß nach dem Verfahren der Erfindung gleichförmige, gut ausgebildete Lanthanidoxysulfidkristalle erhalten werden.
Nach dem in Beispiel Γ beschriebenen Verfahren wurden wäßrige
1 molare Lösungen von Natriumsulfit und Natriumbisulfit hergestellt.
Eine Lösung (A) wurde hergestellt durch Vermischen von 1500 ml der beschriebenen 1 molaren Lanthantrichloridlösung und 20 ml
der beschriebenen 0,4 molaren Terbiumtrichloridlösung unter Zugabe von destilliertem Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von
5 Litern. Eine Lösung (B) wurde hergestellt durch Vermischen von 2250 ml der 1,0 molaren Natriumsulfitlösung mit destilliertem
Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 5 Litern. Eine Lösung (C) wurde hergestellt durch Vermischen von 112,5 ml der 1 molaren
NatriumbisulfitlÖsung mit destilliertem Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 4 Litern. Die Lösung C wurde dann in den in
Beispiel 1 beschriebenen 22 Liter fassenden Kolben gebracht und hierin auf 950C erhitzt. Die Lösungen A und B wurden auf 700C
erhitzt. Die Lösungen A und B wurden dann gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von jeweils 250 ml pro Minute zur Lösung C zuge-
209830/1047
geben. Nach beendeter Zugabe wurde die Temperatur auf 10O0C
erhitzt. Der ausgefallene Niederschlag wurde absitzen gelassen, worauf soviel von der überstehenden Flüssigkeit abdekantiert
wurde, daß das Gesamtvolumen der Aufschlämmung noch 2 Liter betrug. Der Niederschlag wurde dann 1 Stunde lang bei 95°C in
der überstehenden Flüssigkeit reifen gelassen. Nach 4-maligem
Waschen mit destilliertem Wasser wurde der Niederschlag abfiltriert und in Luft bei Raumtemperatur getrocknet.
Der trockene Niederschlag wurde dann in ein Schiffchen aus hitzebeständigem Glas (Vycor-Glas) gebracht und hierin auf eine
Tempeütur von 80O0C erhitzt. Durch den röhrenförmigen Ofen wurde
Argon-Gas und Wasserstoff strömen gelassen, und zwar mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,057 m bzw. 0,034 m , bestimmt
mit einem mit Luft kalibrierten Strömungsmesser.
Nach dem die Entwicklung von Wasserdampf beendet war, was durch Kondensation auf einer Glasplatte beobachtet wurde, die in einer
Entfernung von 2,54 cm vom Ende des rohrförmigen Ofens aufgestellt worden war, wurde die Zufuhr von Wasserstoffgas
stellt und das Pulver langsam in der Argonatmosphäre gelassen.
= 40 -
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Das Pulver wurde dann in einen abgedeckten Porzellantiegel gebracht
und 3/4 Stunde auf eine Temperatur von 11250C erhitzt.
Die Empfindlichkeit des auf diese Weise hergestellten Leuchtstoffes
wurde dann nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren ermittelt, wobei jedoch diesmal der zur Ermittlung der Empfindlichkeit
des Leuchtstoffes verwendete Film 12 Minuten lang in dem Entwickler der angegebenen Konzentration bei 200C entwickelt
wurde. Im Falle dieses Beispieles lag die Empfindlichkeit des Calciumtungstatleuchtstoffes bei 92 im Vergleich zu
78 bei dem in Beispiel 1 beschriebenen Test. Die Empfindlichkeit des mit Terbium aktivierten Lanthanoxysulfidleuchtstoffes
lag bei 235.
Die Empfindlichkeit im grünen Bereich des Spektrums des Filmes, der bei diesem Test verwendet wurde, lag bei etwa der Hälfte
der Empfindlichkeit im blauen Bereich. Infolgedessen war die
Quantenausbeute des grün emittierenden Leuchtstoffes relativ zur Quantenausbeute des blau emittierenden Calciumtungstates
wesentlich größer, als sich durch diesen Test ergibt.
Der La202S:Tb-Leuchtstoff wurde vermählen und auf einen transparenten
Polyesterschichtträger wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben in Schichtstärken von 42 bis 94 g/0,0929 m aufgetragen,
wobei das Gewichtsverhältnis von Pigment zu Bindemittel bei 15,1/1 lag.
Auf eine verschleierte Innenkornemulsion des in Beispiel 2 der USA-Patentschrift 3 397 987 beschriebenen Typs wurde eine spektral
sensibilisierte, grobkörnige Silberbromidjodidemulsion aufgetragen. Die Schichtstärke der Silberbromidjodidemulsion lag
bei 450 mg Ag pro 0,0929 m2. Die Schichtstärke der Innenkornemulsion lag bei 165 mg Ag pro 0,0929 m . Die Innenkornemulsion
war zuvor auf einen Polyäthylenterephthalatfilmschichtträger
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mit einer Lichthofschutzschicht auf der anderen Seite des
Schichtträgers aufgetragen worden, Das photographische Aufzeichnungsmaterial
wurde dann mit einem Schirm des beschriebenen Aufbaus in Kontakt gebracht. Der Schirm enthielt 42 g
Leuchtstoff pro 0,0929 nr Trägerfläche. Die Aktivatorschirm-Aufzeichnungsmaterial-Kombination
wurde mit Röntgenstrahlen von 70 kvp» die durch eine Kupferfolie einer Stärke von 1/2 mm
und eine Aluminiumfolie einer Stärke von 1 mm gefiltert wurden, 1/15 Sekunde lang exponiert. Die Röntgenstrahlquelle bestand
aus einer Röntgenstrahlröhre, die in einer Entfernung von
165 cm aufgestellt worden war. Das photographische Aufzeichnungsmaterial
wurde dann 2,5 Minuten lang bei 350C in dem in Beispiel
1 der USA-Patentschrift 3 397 987 beschriebenen Entwickler entwickelt.
In einem weiteren Versuch wurde ein Stahldrahttestgegenstand
zwischen Röntgenstrahlröhre und Film gebracht. Die Empfindlichkeit
dieses Systems wurde mit der Empfindlichkeit eines Systems
aus zwei üblichen CaWO,-Verstärkerschirmen und einer nicht
spektral sensibilisierten, grobkörnigen Gelatine-Silberbromidemulsion
mit 2 Mol-% Jodid, die auf beide Seiten eines Celluloseacetatschichtträgers
aufgetragen worden war, verglichen. Die Silberbedeckung dieses Filmes lag bei etwa 1000 mg Ag pro
0,0929 m*2 Trägerfläche. Die Kombination aus Verstärkerschirm
und Aufzeichnungsmaterial wurde 3/20 Sekunde lang bei einer Ent-» fernungvon 152 cm von der Röntgenstrahlröhre belichtet. Es
wurden die gleichen Filter und das gleiche Testobjekt verwendet. Der Film; wurde dann in einem Entwickler der bereits an·*
gegebenen Zusammensetzung 5 Minuten lang bei 2Q0C entwickelt.
Bei einem Vergleich der beiden erhaltenen Radiographien ergab sich, daß das Bild auf dem Film, der mit dem Lanthanoxysulfidvers
tärkerschirm belichtet worden war, beträchtlich schärfer war als das Bild auf dem Film, der mit den Calciumwolframatschirraen
belichtet worden war. Das Lanthanoxysulfidverstärker-
208830/1047
schirra-Aufzeichnungsmaterialsystem war 2 1/2-mal empfindlicher
als das System aus Calciumwolframatverstärkerschirm und Aufzeichnungsmaterial .
Um einen hohen Grad an Reproduzierbarkeit mit den Sulfit- und Bisulfitlösungen trotz Lichteinwirkung und Sauerstoffangriff
zu erzielen und um Abweichungen im Wasserdampfgehalt der reduzierenden Atmosphäre zu vermeiden, wurde in dem im folgenden beschriebenen Verfahren eine frische Sulfitlösung angewandt und ein Oberschuß an Lanthanidionen sowie ferner eine Kontrolle des pH-Wertes der Lanthanidionenlösung.
Zunächst wurde eine Lösung (A) hergestellt durch Ve mischen von
1000 ml der beschriebenen 1,0 molaren Lanthaniumtrichloridlösung und 6,2 ml der 0,4 molaren Terbeiumtrichloridlösung und Zugabe von destilliertem Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von
3 1. Der pH-Wert der Lösung wurde durch Zusatz von Ammoniumhydroxid auf 1,8 eingestellt. Dann wurden 16 ml einer 37,51 igen
Chlorwasserstoffsäure von Analysenreinheit zugegeben sowie so viel destilliertes Wasser, daß das Gesamtvolumen 5 1 betrug.
Des weiteren wurde eine Lösung, (B) hergestellt durch Vermischen
von 189 g NatriuRsulfJ^ von Ana.lysenreinheit mit 2,5 g reinem
Hydrochinon upd Zusatz von destilliertem Wasser bis zu einem
Volumen von 5 1.«...
Schließlich wurde eine dritte Lösung (C) hergestellt durch Vermischen, von. 200 ml der beschriebenen I1O molaren LanthantrichlortdlösuBg mit destillierte» Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 2 1. Der pH-Wert dieser Lösung wurde dann mittels
Chlorwasserstoffsäure auf 1,8 eingestellt, worauf durch Zusatz von destillierten Wasser auf ein Volumen von 6 1 verdünnt wurde.
20983 0/1047 ORIGINAL INSPECTED
Die Lösung (C) wurde dann in den in Beispiel 1 beschriebenen, 22 !-fassenden Kolben gegeben und hierin auf eine Temperatur
von 950C erhitzt. Die Lösungen (A) und (B) wurden auf 8O0C
erhitzt und gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von jeweils 125 ml pro Minute zur Lösung (C) zugegeben, die in der beschriebenen
Weise mittels eines Rührers bewegt wurde. Nach beendeter Zugabe wurde die Temperatur auf 10O0C erhöht, worauf
der Niederschlag in der überstehenden Lösung 1 Stunde lang bei dieser Temperatur bewegt wurde. Danach wurde der Niederschlag
absitzen gelassen, worauf die überstehende Flüssigkeit abdekantiert und der Niederschlag viermal mit kaltem destillierten
Wasser gewaschen wurde. Der Niederschlag wurde dann abfiltriert und in Luft bei Raumtemperatur getrocknet.
Der trockene Niederschlag wurde dann in ein Schiffchen aus glasartigem Kohlenstoff/(Hersteller Beckwith Carbon Corporation,
Van Nuys, Kalifornien, USA) gebracht und hierin in einem rohrförmigen Ofen auf 500°C|erhitzt. Dabei wurde durch den Ofen ein
Argonstrom mit einer Geschwindigkeit von 0,034 m pro Stunde geführt. Des weiteren wurde durch den rohrförmigen Ofen Wasserstoffgas
mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,0566 m pro Stunde geführt. Die Temperatur wurde dabei in etwa einer Stunde
auf 8000C erhöht. Der Gasstrom wurde durch zwei 500 mlfassende
Gaswaschflaschen geführt, die jeweils zu 2/3 mit Wasser gefüllt und in Reihe geschaltet waren, bevor das Gas
in den Ofen geführt wurde. Das Pulver wurde so lange in der strömenden Argon-Wasserstoffatmosphäre auf 800°C erhitzt, bis
die Wasserdampfentwicklung beendet war, wie mittels eines
Spiegels festgestellt wurde, der in einer Entfernung von 2,54 cm vom Ende der Ausgangsseite des rohrförmigen Ofens aufgestellt
worden war. Das Pulver wurde dann in etwa 1/2 Stunde auf Raumtemperatur abkühlen gelassen.
/" , hergestellt durch gesteuerten thermischen Abbau von organischen Polymeren,
209830/KK7
ORIGINAL INSPECTED
Das Pulver wurde dann in einen Aluminiumoxidtiegel gebracht und mit einem Porzellandeckel abgedeckt. Der Tiegel wurde
dann in einen größeren Tiegel aus Quarz mit einem Quarzdeckel gebracht (Vitreosilquarz). Der äußere Tiegel enthielt des weiteren Fragmente aus glasigem Kohlenstoff. Die Tiegel wurden
dann in einen Muffelofen gebracht und hierin 45 Minuten lang auf eine Temperatur von 112O0C erhitzt.
Nach dem Abkühlen des erhaltenen Leuchtstoffes wurde dieser in der beschriebenen Weise getestet. Der Leuchtstoff besaß eine
Empfindlichkeit von 415 im Vergleich zu einer Empfindlichkeit von 92 für einen handelsüblichen Calciumwolframatleuchtstoff.
Die Emission des nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Leuchtstoffes wurde auch bei Einwirkung ultravioletter
Strahlung einer Wellenlänge von 284 mn angeregt. Die absolute Quantenwirksamkeit der Emission dieses Leuchtstoffes bei
Anregung mit einer Strahlung von 254 nm lag bei nahezu 100 t.
Um zu zeigen, daß die Verwendung von gemischten Sulfatniederschlägen zur Herstellung von Lanthanoxysulfidphosphoren nach
der Erfindung ungeeignet ist, wurden die folgenden Versuche durchgeführt:
Zunächst wurde eine Lösung (A) hergestellt durch Vermischen von 500 ml einer 2 molaren Lösung von Lanthantrichlorid mit
12,5 ml einer 0,4 molaren Terbiumtrichloridlösung. Der pH-Wert der Lösung wurde durch Zusatz von Chlorwasserstoffsäure
und Ammoniumhydroxid auf 1,8 eingestellt. Das Gesamtvolumen der Lösung wurde durch Zusatz von destilliertem Wasser auf
1 1 erhöht.
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Eine zweite Lösung (B) wurde durch Vermischen von 500 ml einer 3 molaren Natriumsulfatlösung mit Wasser bis zu einem Gesamtvolumen
von 1 Liter hergestellt.
Eine dritte Lösung (C) wurde schließlich hergestellt durch Vermischen
von 50 ml einer 3 molaren Natriumsulfatlösung mit destilliertem Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 2 Litern.
Die Lösung (C) wurde dann in einen 5 1-fassenden Kolben des
aus der belgischen Patentschrift 703 99-8 beschriebenen Typs gebracht und hierin auf 950C erhitzt. Die
Lösungen (A) und (B) wurden auf 700C erhitzt, worauf sie
gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von jeweils 80 ml pro Minute zur Lösung (C) zugegeben wurden. Nach beendeter Ausfällung
wurde die überstehende Flüssigkeit entfernt und der Niederschlag viermal mit kaltem destillierten Wasser gewaschen.
Der Niederschlag wurde dann abfiltriert und in Luft bei Raumtemperatur getrocknet.
Der trockene Niederschlag wurde dann in der beschriebenen Weise reduziert und gebrannt. Das erhaltene Material besaß eine
vernachlässigbare Empfindlichkeit.
Nach dem Verfahren der Erfindung wurden Lanthan- und Gadoliniumoxysulfidleuchtstoffe
hoher Wirksamkeit bei Anregung mit Röntgenstrahlen hergestellt. Unter Verwendung dieser Leuchtstoffe
wurden fluoreszierende Verstärkerschirme hergestellt und mit solchen des Standes der Technik verglichen.
Zunächst wurde eine Lösung (A) hergestellt durch Vermischen von 500 ml einer 2 molaren Gadoliniumtrichloridlösung mit
6,2 ml einer 0,4 molaren Terbiumtrichloridlösung und Zusatz von destilliertem Wasser bis zu einem Gesamtvolumen/2 1.
Der pH-Wert der Lösung wurde mitt&els GÜiJorwa&serstoffsäure
209 830/1047
und Ammoniak auf 1,8 eingestellt. Dann wurden 16 ml einer
37,5%igen Chlorwasserstoffsäure zugegeben, worauf das Gesamtvolumen der Lösung durch destilliertes Wasser auf 5 1 aufgefüllt wurde.
Eine Lösung (B) wurde hergestellt durch Vermischen von 202 g Ammoniumsulfit-Monohydrat mit 2,5 g Hydrochinon und Zusatz von
destilliertem Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 5 1.
Des weiteren wurde eine Lösung (C) hergestellt durch Vermischen
von 100 ml der 2 molaren Gadoliniumtrichloridlösung mit destilliertem Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 2 1. Der pH-Wert
der Lösung wurde mit Chlorwasserstoffsäure auf 1,8 eingestellt.
Dann wurde das Volumen der Lösung durch Zusatz von destilliertem Wasser auf 6 1 erhöht.
Die Lösung (C) wurde in einen 22 1-fassenden Rundkolben, wie
in Beispiel 1 beschrieben, gebracht und hierin auf 900C erhitzt. Die Lösungen (A) und (B) wurden auf 800C erhitzt. Dann
wurden die Lösungen (A) und (B) gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von jeweils 250 ml pro Minute zur Lösung (C)
zugegeben. Nach beendeter Zugabe wurde der ausgefallene Niederschlag 1 Stunde lang in der überstehenden Flüssigkeit auf
eine Temperatur von 1000C erhitzt. Der Niederschlag wurde dann
absetzen gelassen, worauf die überstehende Flüssigkeit abdekantiert wurde. Der Niederschlag wurde dann viermal mit destilliertem Nasser gewaschen und an der Luft bei Raumtemperatur getrocknet.
Der Niederschlag wurde dann in der beschriebenen Weise reduziert und gebrannt. Die Empfindlichkeit des erhaltenen Leuchtstoffes lag bei 325. Die Kristallstruktur des Leuchtstoffes
entsprach derjenigen tines Leuchtstoffes aus Gadoliniumoxysulfid, das mit Terbium aktiviert war.
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Die beim Verfahren der Erfindung verwendeten Lanthanidsulfite lassen sich auf verschiedene Weise herstellen ohne nachteiligen
Effekt auf die Eigenschaften der durch Reduktion und Brennen herzustellenden Leuchtstoffe.
Beispielsweise kann die Ausfällung des Lanthansulfites aus einer homogenen Lösung aus Lanthanoxid, Schwefeldioxid und
Terbiumtrichlorid erfolgen, die filtriert, abgepuffer-t und verdünnt wurde, um eine Ausfällung bei erhöhten Temperaturen
von etwa 40 bis etwa 10O0C zu gewährleisten. Durch Veränderung
des Volumens und der Konzentration des Aktivators lassen sich Leuchtstoffe mit größeren Empfindlichkeiten erhalten.
Eine Lösung wurde hergestellt durch Vermischen von 80 g Lanthanoxid und genügend Schwefeldioxid sowie destilliertem
Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 4 1. Die Lösung wurde dann durch ein Milliporenfilter filtriert (Typ HAWP), mit
3,06 ml einer 0,4 molaren Terbiumtrichloridlösung vermischt und durch Zugabe von destilliertem Wasser auf 5 1 gebracht.
Der pH-Wert der verdünnten Lösung lag bei 2,2. Die Lösung wurde dann in zwei 2,5 1-Anteile aufgeteilt, welche in zwei
4-1-Bechergläser gebracht und hierin unter Rühren erhitzt
wurden. Bei etwa 40°C begann sich ein Niederschlag auszuscheiden,
dessen Menge mit steigender Temperatur anstieg. Die Temperatur wurde in etwa 1 Stunde auf 1000C erhöht. Daraufhin
wurden die Niederschläge in den überstehenden Flüssigkeiten 1 Stunde lang unter Rühren reifen gelassen, viermal
mit destilliertem Wasser gewaschen und an der Luft getrocknet. Die trockenen Niederschläge wurden vereinigt und
in der beschriebenen Weise reduziert und gebrannt. Die Empfindlichkeiten der gebrannten Leuchtstoffe lagen bei 360.
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Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung anorganischer Leuchtstoffe, deren Grundgitter sich von Yttrium oder Lanthaniden mit Atomnummern
von 5 7 bis 71 ableiten und die durch mindestens ein seltenes Erdmetall aktiviert sind, bei dem
(a) zwecks Erzeugung eines sog. Leuchtstoffbildners in eine Reaktionslösung getrennte Lösungen der zum Aufbau der
Leuchtstoffe erforderlichen Kationen einerseits und Anionen andererseits derart eingespeist werden, daß in der
Reaktionslösung während der Erzeugung des Leuchtstoffbildners ein bis zu 1 molarer Überschuß an den Kationen gegenüber
den Anionen oder umgekehrt vorhanden ist,
(b) die Ausbildung lokaler Überschüsse an Anionen und Kationen in der Reaktionslösung vermieden wird und bei dem
man
(c) die Kristalle des erzeugten Leuchtstoffbildners wachsien
läßt, bis mindestens 40 Gew.-I der Kristalle einen Durchmesser von mindestens 0,5 Mikron aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß man
(d) die ausgeschiedenen Kristalle des Leuchtstoffbildners
in einer reduzierend wirkenden, von Flußmitteln, Halogeniden und Chalcogeniden freien Gasatmosphäre erhitzt
und
(e) brennt.
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2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Anionen zur Erzeugung des Leuchtstoffbildners Sulfit-,
Selenit- und/oder Tellurit-anionen verwendet«
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die ausgeschiedenen Kristalle in der Stufe (d) bis zur Beendigung
einer Wasserdampfbildung auf eine Temperatur von
700 bis 95O0C erhitzt.
4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß man
das Brennen in der Stufe (e) b
inerten Atmosphäre durchführt.
inerten Atmosphäre durchführt.
das Brennen in der Stufe (e) bei 1000 bis 14000C in einer
5) Verfahre.n nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
Erhitzen das ΚΜόΜδΜ in der Stufe <d) bei Temperaturen durchführt,
die unterhalb von 2/3 der Temperatur des absoluten Schmelzpunktes der Leuchtstoffkristalle liegen.
6) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kristalle in der Stufe (d) in einer Wasserstoffatmosphäre,
die gegebenenfalls Argon, Kohlenmonoxid und/oder Wasserdampf enthalten kann, erhitzt.
7) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die ausgeschiedenen Kristalle in der Stufe (d) bis zur Beendigung
einer Wasserdampfbildung auf eine Temperatur von 800 bis 95O0C erhitzt.
8) Verfahren nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kristalle in der Stufe (e) 1 bis 2 Stunden in
einer sauerstofffreien Atmosphäre bei 1100 bis 11500C brennt.
9) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
zum Aufbau der Leuchtstoffe als Kationen Lanthan-, Gadolinium-, Yttrium- und/oder Lutetiumkationen verwendet.
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-SO-
10) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivatorkationen Europium- oder Terbiumkationen verwendet.
209830/ 1 047
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