DE2745286A1

DE2745286A1 - Verfahren zur verbesserung der eigenschaften von leuchtstoffen sowie verwendung derselben

Info

Publication number: DE2745286A1
Application number: DE19772745286
Authority: DE
Inventors: Paul J Delmore; Clifford L Everts; David M Taylor
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1976-11-29
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1978-06-01
Also published as: DE2745286B2; US4107070A; NL7711753A; GB1576368A; IT1143769B; JPS559029B2; FR2372220B1; JPS5526591A; CA1080957A; FR2372220A1; BE861318A; JPS5368688A; DE2745286C3

Description

i)ie Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Leuchtstoffen (Phosphoren) auf Basis von durch ein seltenes Erdmetall aktivierten Yttrium-, Lanthan- oder Gadoliniumoxisulfiden, die einem Mahlprozeß unterworfen wurden. Des weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Leuchtstoffen zur Herstellung von Röntgenschirmen.

Es ist allgemein bekannt, daß bestimmte Stoffe, die als Leuchtstoffe oder Phosphore bezeichnet werden, die Eigenschaft haben, eine bestimmte elektromagnetische Strahlung (anregende Strahlung) zu absorbieren und eine andere elektromagnetische Strahlung, normalerweise geringerer Energie, zu emittieren. So ist es beispielsweise bekannt, Calcium{$£f(£Xx und andere bekannte Leuchtstoffe dazu zu verwenden, Röntgenstrahlen in eine Strahlung umzuwandeln, die auf einem photographischen Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet werden kann. Die Leuchtstoffe werden normalerweise in Form einer Schicht von Leuchtstoffteilchen verwendet, die einen Teil eines Röntgenschirmes bilden. Die Leuchtstoffteilchen, die die Schicht bilden, werden dabei normalerweise in eine Bindemittelmatrix eingebettet und die Schicht kann auf einen Schichtträger, z.B. aus einem polymeren blattförmigen Material aufgetragen werden.

Um die Bildauflösung zu verbessern, eine Quanten-Sprenkelung (vergl. D. Noreen Chesney und Muriel 0. Chesney "Radiographic Photography", Blackwell Scientific Publication, Oxford, 1965) /" und um das herzustellende Bild bei Verwendung eines Röntgenschirmes weiter zu verbessern, ist es erforderlich, einen Leuchtstoff zu verwenden, der eine gleichförmig kleine Teilchengröße aufweist. Bei der Herstellung von Leuchtstoffen ist jedoch oftmals zu beobachten, daß der Leuchtstoff Aggregate von einzelnen Phosphorteilchen aufweist. Um derartige Aggregate aufzubrechen und um gegebenenfalls die Teilchengröße der Leuchtstoffe weiter zu vermindern, können verschiedene Mahlverfahren angewandt werden. Beispielsweise können die Leuchtstoffe in einer Kugelmühle

/" zu vermeiden

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vermählen werden oder 'mittels eines energiereichen Luftstromes pulverisiert werden.

Aus der US-PS 3 113 929 ist ein Verfahren zur Erhöhung der elektrolumineszierenden Eigenschaften von elektrolumineszierenden Leuchtstoffen (Phosphoren) bekannt. Die in der US-PS 3 113 929 beschriebenen Leuchtstoffe sind Leuchtstoffe auf Zinksulfidbasis, insbesondere Zinksulfid-Leuchtstoffe, die Magnesium, Kupfer und Blei enthalten. Die Leuchtstoffe werden in Gegenwart von Sauerstoff auf eine Temperatur zwischen 700 und 1000⁰C erhitzt. Nach der Lehre der US-PS 3 113 929 ist die Sauerstoffkonzentration kritisch. In der US-PS 3 113 929 werden keine cathodolumineszierenden und Röntgenstrahlen lumineszierenden Leuchtstoffe auf Basis von Oxisulfiden erwähnt.

Cathodolumineszierende und Röntgenstrahlen lumineszierende Leuchtstoffe auf Oxisulfidbasis und Verfahren zu ihrer Herstellung sind beispielsweise aus den US-PS 3 418 246, 3 418 247 und 3 705 858 bekannt. In diesen Patentschriften werden verschiedene, mit seltenen Erdmetallen aktivierte Leuchtstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung beschrieben, insbesondere Yttrium-, Lanthan- und Gadoliniumoxisulfide. Bei dem aus der US-PS 3 705 858 bekannten Verfahren wird beispielsweise eine Vorläuferverbindung des Leuchtstoffes unter sorgfältig gesteuerten Bedingungen aus einer Lösung ausgefällt, worauf der Niederschlag in einer reduzierenden Atmosphäre unter Bildung des Leuchtstoffes erhitzt wird, worauf sich eine Temperung in einer inerten Atmosphäre, beispielsweise eine Temperung in einem bedeckten Behälter anschließt.

Obgleich die bekannten Oxisulfid-Leuchtstoffe an sich vorteilhafte Eigenschaften aufweisen, hat sich doch gezeigt, daß es vorteilhaft ist, ihre Eigenschaften weiterhin dadurch zu verbessern, daß man Leuchtstoffe von gleichförmig geringer Teilchengröße herstellt. Wie bereits dargelegt, ist eine gleichförmig kleine Teilchengröße erforderlich, wenn eine verbesserte Bildauf-

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lösung und eine Verminderung der Quanten-Sprenkelung erreicht werden soll.

Im Falle von Röntgenschirmen beispielsweise weisen Leuchtstoffe auf Oxisulfidbasis in vorteilhafter Weise eine Teilchengröße von etwa 1 bis etwa 25 Mikron auf. Werden Leuchtstoffe auf Oxisulfidbasis jedoch einem Mahlprozeß unterworfen, um die gewünschte Teilchengröße zu erzielen, so nimmt die Lumineszenz der Leuchtstoffe ab. Unter Lumineszenz ist dabei die elektromagnetische Strahlungsemission des Leuchtstoffmaterials zu verstehen, die gleichzeitig mit der Periode der Einwirkung anregender Strahlung auftritt. Es hat sich gezeigt, daß die nachteiligen Effekte, die als Folge des Mahlprozesses bei Oxisulfid-Leuchtstoffen auftreten, unabhängig von dem im einzelnen angewandten Mahlprozeß sind.

Der US-PS 3 864 273 ist des weiteren zu entnehmen, daß Leuchtstoffe auf Oxisulfidbasis ein Erhitzen in Gegenwart von Sauerstoff, beispielsweise von Luft, nicht vertragen. In einer Studie der Eigenschaften bestimmter mit Europium aktivierter seltener Lrdmetall-Sauerstoff-Schwefelverbindungen, veröffentlicht in der Zeitschrift J. Electrochem. Soc.: SOLID STATE SCIENCE, Oktober 1968, Seiten 1060 bis 1066, zeigen die mitgeteilten Ergebnisse von thermischen Differentialanalysen (DTA) und thermogravimetrischen Analysen (TGA), daß, werden Yttrium-, Lanthan- und Gadoliniumoxisulfide in Luft erhitzt, Zerfallserscheinungen auftreten, wenn die Leuchtstoffe auf Temperaturen von etwa 350 bis 595°C erhitzt werden, je nach der angewandten Analysemethode und dem im Einzelfalle getesteten Oxisulfid. Auch wurde auf der 1969 stattgefundenen A.C.C.G. Conference on Crystal Growth, Gaithersburg, Maryland von L.E. Sobon in einem Bericht mit dem Titel "Crystal Growth of Lanthanum Oxysulfide" mitgeteilt, daß Lanthanoxisulfid oxidiert wird, wenn es in Luft auf eine Temperatur von 600⁰C erhitzt wird.

Aus den angezogenen Literaturstellen ergibt sich somit ein star-

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kes Vorurteil gegenüber einer Wärmebehandlung von Leuchtstoffen auf Yttrium-, Lanthan- und Gadoliniumoxisulfidbasis in Gegenwart von Sauerstoff bei Temperaturen von 600⁰C und darüber.

Aufgabe der Erfindung war es, ein wirksames Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften, insbesondere der Lumineszenzeigenschaften von zuvor vermahlenen Leuchtstoffen auf Yttrium-, Lanthan- und Gadoliniumoxisulfidbasis anzugeben.

Der Erfindung lag die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß sich die gestellte Aufgabe dadurch lösen läßt, daß man die Leuchtstoffe auf eine Temperatur von 600⁰C bis 1000°C erhitzt, während man sie der Einwirkung einer sauerstoffenthaltenden Atmosphäre aussetzt.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Leuchtstoffen auf Basis von durch ein seltenes Erdmetall aktivierten Yttrium-, Lanthan- oder Gadoliniumoxisulf iden, die einem Mahlprozeß unterworfen wurden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Leuchtstoffe, während man sie einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre aussetzt, auf eine Temperatur von 600 bis 1000⁰C erhitzt.

Die nach dem Verfahren der Erfindung behandelten Leuchtstoffe lassen sich in vorteilhafter Weise überall dort verwenden, wo Leuchtstoffe auf Yttrium-, Lanthan- und Gadoliniumoxisulfidbasis verwendet werden können.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die nach dem Verfahren der Erfindung verbesserten Leuchtstoffe zur Herstellung von Röntgenschirmen verwendet.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete, durch ein seltenes Erdmetall aktivierte Yttrium-, Lanthan- und Gadoliniumoxisulfid-Leuchtstoffe werden beispielsweise in den US-PS 3 418 246, 3 418 247 und 3 705 858 beschrieben.

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Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung sind auch solche Oxisulfid-Leuchtstoffe geeignet, die mehr als ein Wirtmetall enthalten, beispielsweise mit einem seltenen Erdmetall aktivierte Lanthanoxisulfide, in denen ein Teil des Lanthans durch Gadolinium ersetzt ist.

Die Konzentration an Aktivatoren auf Basis seltener Erdmetalle kann sehr verschieden sein. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Aktivatoren in Konzentrationen von 0,0001 bis 3 MoI-I oder darüber, bezogen auf die Summe der Komponente/ der Leuchtstoffe vorliegen. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Konzentration von 0,05 bis 1,5 MoI-I, ganz speziell eine Konzentration von 0,1 bis 0,75 MoI-*. erwiesen.

Es wurde somit gefunden, daß entgegen den Angaben des Standes der Technik, wonach Leuchtstoffe auf Oxisulfidbasis nicht über 600°C in Luft erhitzt werden sollen, vorteilhafte Verbesserungen der Eigenschaften von Leuchtstoffen auf Oxisulfidbasis zu erreichen sind, wenn die Leuchtstoffe auf eine Temperatur von 600 bis 1000°C erhitzt werden, während sie der Einwirkung einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre ausgesetzt werden. Erfolgt eine Erhitzung auf Temperaturen unterhalb 600⁰C oder auf eine Temperatur über 1000°C, so werden keine bemerkenswerten Verbesserungen der Eigenschaften der Leuchtstoffe festgestellt. Die Gründe, weshalb nach dem Verfahren der Erfindung behandelte Leuchtstoffe auf Oxisulfidbasis verbesserte Eigenschaften aufweisen, sind noch nicht restlos geklärt. Anzunehmen ist, daß durch den Erhitzungsprozeß Verunreinigungen eliminiert und Schäden der Kristallstruktur der Leuchtstoffteilchen auf Grund des Mahlprozeßes beseitigt werden können.

Obgleich sich das Verfahren der Erfindung bei Einwirkung oder in verschiedenen Sauerstoff enthaltenden Atmosphären durchführen läßt, hat sich Luft als besonders vorteilhaft^ einfach anzuwendendes Medium erwiesen. Außer Luft können jedoch die verschiedensten anderen Mischungen von Sauerstoff mit anderen geeigneten Gasen oder Gasmischungen verwendet werden. Unter den Begriff

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einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre fällt somit beispielsweise auch eine mit Sauerstoff angereicherte Luft, eine mit Stickstoff oder einem anderen geeigneten Gas, beispielsweise einem inerten Gas oder verschiedenen inerten Gasen angereicherte Luft. Vorzugsweise werden Atmosphären angewandt, in denen die Sauerstoffkonzentration bei 10 bis 30 MoI-I, insbesondere bei 18 bis 24 MoI-I, liegt.

Als vorteilhaft hat es sich des weiteren erwiesen, das Verfahren der Erfindung bei atmosphärischem Druck durchzuführen, obwohl auch bei niedrigeren und höheren Drucken als dem atmosphärischen Druck gearbeitet werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der vermahlene Leuchtstoff,während er einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre ausgesetzt wird, "in der Masse" erhitzt, beispielsweise in einem offenen Behälter oder Tiegel. Ein Erhitzen "in der Masse" bedeutet, daß die einzelnen Leuchtstoffteilchen in einem stationären Zustand bezüglich einander vorliegen und sich in physikalischem Kontakt miteinander befinden, was beispielsweise der Fall ist, wenn die Leuchtstoffteilchen in einem stationären Behälter oder Tiegel erhitzt werden. Werden die Leuchtstoffe in der Masse erhitzt, beispielsweise im Falle von Teilchengrößen, wie sie in den später folgenden Beispielen 1 bis angegeben werden, so werden die Leuchtstoffe in typischer Weise mindestens etwa 0,5 bis etwa 2 Stunden lang erhitzt. Die im Einzelfalle optimale Erhitzungsdauer hängt von dem im Einzelfalle verwendeten Leuchtstoff ab, der angewandten Erhitzungstemperatur und dem Volumen der erhitzten Masse, wobei gilt, daß im Falle größerer Mengen an Leuchtstoffen sich in der Regel längere Erhitzungsperioden als vorteilhaft erwiesen haben. Obgleich die Erhitzungsdauer nach oben hin nicht begrenzt ist, ist es doch aus ökonomischen Gründen nicht zweckmäßig, den Leuchtstoff länger zu erhitzen als zu einer maximalen Erhöhung der Lumineszenz erforderlich ist.

Als Aktivatoren können die üblichen bekannten seltenen Erdmetalle verwendet werden, z.B. außer Terbium Dysprosium, Europium, Samarium, Erbium, Holmium, Neodym, Praseodym und

^Thullu"· 8O9822/OS68

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Leuchtstoffe in nicht-stationärem Zustand erhitzt, d.h. in Form von voneinander getrennt vorliegenden Leuchtstoffteilchen. Dieser nicht-stationäre Zustand wird dabei während der Erhitzungsstufe aufrechterhalten. Unter voneinander getrennt vorliegenden Leuchtstoffteilchen sind somit Leuchtstoffteilchen zu verstehen, die in einem nicht-stationären Zustand bezüglich zueinander gehalten werden, z.B. auf mechanischem Wege, beispielsweise durch eine Vibriervorrichtung, wobei die einzelnen Teilchen voneinander durch eine Atmosphäre getrennt werden, die erfindungsgemäß aus einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre besteht. Selbstverständlich können bei dieser Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung die "getrennt voneinander vorliegenden" Leuchtstoffteilchen zeitweilig in Kontakt miteinander gelangen. Im Falle dieser Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung können die Teilchen beispielsweise in einem Drehofen oder in einem Wirbelschichtofen erhitzt werden. Wie im Falle der anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung, bei dem die Teilchen in der Masse erhitzt werden, ist auch im Falle dieser anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung die vorzugsweise angewandte Erhitzungsdauer von einer Reihe von Variablen abhängig. Es hat sich jedoch gezeigt, daß im Falle dieser zweiten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung im allgemeinen kürzere Erhitzungszeiten anwendbar sind, da die Bewegung der Leuchtstoffteilchen eine schnellere gleichförmige Erhitzung fördert. Dies bedeutet beispielsweise, daß bei Anwendung eines Drehofens eine Erhitzungsdauer von 20 Minuten voll ausreichend sein kann.

In den Fällen, in denen die Leuchtstoffe zu Teilchen von einer vergleichsweise sehr geringen Teilchengröße vermählen wurden, beispielsweise zu Teilchen eines Durchmessers von 5 bis 7/Mikron oder darunter, kann es vorteilhaft sein, die Leuchtstoffteilchen in nicht-stationärem Zustand zu erhitzen, um die Tendenz der Leuchtstoffteilchen zu reaggregieren, auf ein Minimum zu vermindern.

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- ίο -

Das Erhitzen der Oxisulfid-Leuchtstoffe unter Einwirkung einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre auf Temperaturen von 600 bis 1000⁰C führt zu einer drastischen Verbesserung der Luminszenz der Leuchtstoffe im Vergleich zu der Lumineszenz der Leuchtstoffe nach dem Vermählen,jedoch vor dem Erhitzen. Diese erfindungsgemäß erzielbaren Verbesserungen lassen sich durch Film-Dichte-Bestimmungen ermitteln oder in vorteilhafter Weise durch Bestimmungen, wie sie im folgenden beschrieben werden. In vielen Fällen läßt sich bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Verbesserung der Lumineszenz der Leuchtstoffe erreichen, die derart ist, daß die erreichte Luminszenz nach dem Vermählen und nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens größer ist als die Lumineszenz des zu Anfang vorliegenden nicht vermahlenen Leuchtstoffmaterials. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn im Verlaufe der Mahlstufe Aggregate der Leuchtstoffteilchen aufgebrochen wurden, ohne daß dabei eine wesentliche Verminderung der durchschnittlichen Leuchtstoffteilchengröße erfolgt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Durchführung des Verfahrens mit Terbium aktiviertes Lanthanoxisulfid verwendet. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, das Leuchtstoffmaterial in Luft auf eine Temperatur von 650 bis 75O⁰C zu erhitzen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Durchführung des Verfahrens mit Terbium aktiviertes Gadoliniumoxisulfid verwendet. Als besonders vorteilhaft hat es sich in diesem Falle erwiesen, das aktivierte Gadoliniumoxisulfid in Luft auf eine Temperatur von 700 bis 800⁰C zu erhitzen.

Nach dem Verfahren der Erfindung verbesserte Leuchtstoffe auf Oxisulfidbasis eignen sich beispielsweise und in vorteilhafter Weise zur Herstellung von Röntgenschirmen, wie sie in der bereits erwähnten US-PS 3 705 858 beschrieben werden.

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In den folgenden Beispielen 1 bis 16 wurde die Lumineszenz der Leuchtstoffproben nach einem Verfahren bestimmt, wie es im folgenden beschrieben wird. Bei den numerischen Werten, die zur Kennzeichnung der Empfindlichkeit der Leuchtstoffe verwendet werden, handelt es sich um willkürliche Einheiten, je nach der im Einzelfalle angewandten Vorrichtung und deren Verwendung. Die angegebenen numerischen Werte zeigen jedoch die relative Verbesserung der Lumineszenz.

Ein Teil der untersuchten Leuchtstoffe wurde in einen Behälter gegeben, der in einem 5,08 χ 5,08 χ 1,27 cm großen Plastikblock gehalten wurde. Die Empfindlichkeitsbestimmungen unter Verwendung von pulverförmigem Leuchtstoff wurden nach folgendem Verfahren durchgeführt:

Der Block wurde in eine Haltevorrichtung eingesetzt, die sich in einem geschlossenen Röntgenstrahlengenerator (Hersteller Field Emission Corp. Model 8050 Faxitron) befand. In dem Generator wurde eine mit Blei abgeschirmte, mit Gleichstrom betriebene Photoverstärkerröhre vom Typ RCA S-4 mit einem Elektrometer (vom Typ 610C, Hersteller Keithly Instruments) verbunden, um die Lumineszenz der zu untersuchenden Proben zu messen und aufzuzeichnen. Der Generator wurde dann eingeschaltet und der Prüfling wurde bei einem Potential von 100 Kilovolt und 3 Milliamperes der Einwirkung von Röntgenstrahlung ausgesetzt, die durch eine 0,33 mm dicke Kupferfolie und eine 1,22 mm dicke Aluminiumfolie filtriert wurde. Die Empfindlichkeit des Leuchtstoffes, die durch die Photoverstärkerröhre gemessenwurde, wurde durch das Elektrometer angezeigt.

Der Elektrometerausschlag ist proportional zur Lumineszenz des untersuchten Leuchtstoffes. Von Tag zu Tag auftretende Abweichungen beim Ablesen der Apparatur lassen sich leicht ermitteln und korrigieren, indem ein bekannter Standardprüfling vor Untersuchung eines unbekannten Prüflings getestet wird.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

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Beispiel 1

150 g mit 0,6 Gew.-I Terbium aktiviertes Gadoliniumoxisulfid, das auf eine Teilchengröße eines Durchmessers von 8 bis 10 Mikron vermählen wurde, wurden in einen offenen Quarztiegel gebracht. Der Tiegel wurde in einen Luft enthaltenden Ofen gebracht, der auf eine Temperatur von 700⁰C vorgeheizt war. Nach einer Heizdauer von 40 Minuten wurde die Leuchtstoffprobe wieder dem Ofen entnommen. Nach Abkühlung des Leuchtstoffes wurde die Empfindlichkeit desselben in der beschriebenen Weise ermittelt. Der Gadoliniumoxisulfid-Leuchtstoff, der vor dem Mahlprozeß eine Empfindlichkeit von 1235 aufwies und nach Durchführung des Mahlprozesses eine Empfindlichkeit von weniger als 500, hatte nach dem Erhitzen in Luft eine Empfindlichkeit von etwa 1440.

Beispiele 2 bis 16

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde unter Verwendung anderer Leuchtstoffproben wiederholt. Die Ergebnisse der Versuche sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt. Aus diesen Ergebnissen ergibt sich, daß die Erhitzung der Leuchtstoffe nach dem Verfahren der Erfindung zu einer beträchtlichen Erhöhung der Lumineszenz der Leuchtstoffe führt, im Vergleich zur Lumineszenz der Leuchtstoffe unmittelbar nach dem Vermählen.

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Tabelle I

Beispiel Leuchtstoff

Empfindlichkeit vor dem
Vermählen

Empfindlichkeit nach
dem Vermählen

Erhitzen in Luft

Zeit
(Min.)

Temp. (⁰C)

Empfindlichkeit nach dem Vermählen und Erhitzen in Luft

CO ISJ

2 3 4 5 6 7 8 9

10

11 12 13 14 15 16

Mit Tb aktiviertes Gadoliniumoxisulfid

40

700

1440

Il	ti
Il	Il
Il	Il
M	ti
It	tt
Il	It
Il	ti
M	It
Mit Tb aktiviertes	109
Lanthanoxisulfid
ti	Il
Il	Il
It	Il
ti	tt
Il	tt
Il	It

ti	60	700	1440
It	90	700	1430
ti	40	800	14 20
It	60	800	1415
ti	90	800	1420
ti	40	900	1060
Il	60	900	975
It	90	900	775
OO	60	600	880
It	40	700	1160
It	60	700	1160
It	40	300	1110
Il	60	800	915
ti	40	850	580
It	60	1000	630

ro co cn

Außer den Verbesserungen, die durch die Verwendung eines vermahlenen Leuchtstoffes gegenüber der Verwendung eines nicht vermahlenen Leuchtstoffes erzielt werden und den unerwarteten Verbesserungen im Lumineszenzverhalten, das durch das Verfahren der Erfindung erreicht wird, wurde des weiteren festgestellt, daß nach dem Verfahren der Erfindung behandelte Leuchtstoffe im Vergleich zu nicht vermahlenen Leuchstoffen verbesserte Nachglüheigenschaften aufweisen. Unter einem Nachglühen ist dabei die Persistenz von elektromagnetischen Strahlungsemissionen des Leuchtstoffmaterials nach Beendigung der anregenden Strahlung zu verstehen. In den meisten Fällen, beispielsweise im Falle von Röntgenschirmen, ist es wünschenswert, das Nachglühen auf ein Minimum zu reduzieren. Obgleich des Problem des Nachglühens insbesondere bei Vorhandensein unerwünschter Verunreinigungen auftritt, kann auch ein vergleichsweise reiner Leuchtstoff auf Oxisulfidbasis ein gewisses Nachglühen zeigen.

Das folgenden Beispiel veranschaulicht die verbesserten Nachglüheigenschaften eines nach dem Verfahren der Erfindung behandelten Leuchtstoffes.

Beispiel 17

Eine Probe eines nicht vermahlenen, mit 0,6 Gew.-% Terbium aktivierten Gadoliniumoxisulfid-Leuchtstoffes (Probe A) und eine Probe des gleichen Leuchtstoffes, der nach dem Vermählen 40 Minuten lang in einem Tiegel in Gegenwart von Luft auf 800 C erhitzt worden war, wurden folgendem Testverfahren unterworfen. (Die weitere Probe wurde als Probe B bezeichnet): Die Leuchtstoffproben wurden gründlich mit einem Polyurethan-Bindemittel in einem Gewichtsverhältnis von 15:1 vermischt. Die Mischungen wurden dann unter Erzeugung einer Schicht auf PoIy-(tetrafluoräthylen)schichtträger aufgetragen, worauf die Schichten nach dem Trocknen vom Träger abgezogen und der Einwirkung von Röntgenstrahlung ausgesetzt wurden. Die Bestrahlung mit Röntgenstrahlen erfolgte in einer medizinischen Röntgenvorrichtung, in der die Röntgenstrahlung durch eine 2 mm dicke Aluminiumfolie

^gefiltert wurde. Die Entfernung von Schicht zu Röntgenstrahlquelle

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betrug 1,22 m. Die Bestrahlungsdauer betrug 5 Sekunden bei einer Spannung von 70 Kilovolt und 200 Milliamperes. 30 Sekunden nach beendeter Exponierung mit Röntgenstrahlung wurden die Schichten in Kontakt mit einem photographischen Aufzeichnungsmaterial mit einer grün-empfindlichen SilberhalogenidemulsionsscHcht gebracht. Die Kontaktdauer betrug 10 Minuten. Daraufhin wurde das Aufzeichnungsmaterial entwickelt. Die Dichte des entwickelten Filmmaterials entsprach den Nachglüheigenschaften des Leuchtstoffmaterials.

Die Dichte des Aufzeichnungsmaterials betrug im Falle des Prüflings A 0,28, wohingegen die Dichte des Aufzeichnungsmaterials im Falle des Prüflings B 0,17 betrug. Ein Leuchtstoff, der lediglich einem Mahlprozeß unterworfen wurde, zeigte ebenfalls ein geringes Nachglühen, entsprechend einer Dichte von 0,08.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Leuchtstoffen auf Basis von durch ein seltenes Erdmetall aktivierten Yttrium-, Lanthan- oder Gadoliniumoxisulfiden, die einem Mahlprozeß unterworfen wurden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Leuchtstoffe, während man sie einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre aussetzt, auf eine Temperatur von 600 bis 1000⁰C erhitzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Leuchtstoffe erhitzt, während man sie der Einwirkung von Luft aussetzt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein durch Terbium aktiviertes Yttrium-, Lanthan- oder Gadoliniumoxisulf id verwendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Leuchtstoff im stationären Zustand (in der Masse)

0,5 bis 2 Stunden lang erhitzt.

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ORIGINAL INSPECTED

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Leuchtstoff in nicht stationärem Zustand erhitzt und diesen Zustand während des Erhitzens aufrechterhält,

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Leuchtstoff auf Basis von mit Terbium aktiviertem Lanthanoxisulfid auf eine Temperatur von 650 bis 75O⁰C erhitzt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Leuchtstoff auf Basis von mit Terbium aktiviertem Gadoliniumoxisulfid auf eine Temperatur von 700 bis 800⁰C erhitzt.

8. Verwendung von nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 7 behandelten Leuchtstoffen zur Herstellung von Röntgenschirmen.

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