DE897746C - Lumineszierendes Phosphat - Google Patents

Description

• Lumineszierendes Phosphat Die Erfindung bezieht sich auf mit Cer aktivierte Phosphate, die bei Elektronenaufprall blau und ultraviolett lumineszieren.
• Bei Elektronenstrahlröhren mit einem Leuchtschirm ist es manchmal erforderlich, daß das Lumineszenzmaterial eine Fluoreszenz mit einer sehr kurzen Abifallz.eit aufweist. Die is trifft z. B. zu bei der Verwendung einer Elektronenstrahlröhre als Lichtquelle in Geräten für Fernsehauseendungen von Filmen (i@n der englischen und amerikanischen Literatur Filmscanners genannt). Bei solchen Geräten wird ein Filmbild punktweise belichtet vom dem sich schnell verschiebenden Lichtfleck, der am Leuchtschirm einer Elektronenstrahlröhre vom dem sich bewegenden Elektronenstrahl erzeugt wird. Das durch das Filmbild hindurchgehende Licht wird auf einer Photozelle aufgefangen und dort in einen, elektrischen Strom umgewandelt. Die Größe dieses Stromes ist naturgemäß von der Durchlässigkeit des vom Licht getroffenen Teils des Filmbildes abhängig. Selbstverständlich darf nur ein einziger Punkt des Filmbildes von Licht .getroffen werden, da sonst der Strom der Photozelle nicht nur von der Durchlässigkeit des Films an dem wiederzugebenden Punkt abhängig wäre. Nur derjenige Punkt des. Leuchtschirmes, der von dem Elektronemstrahl getroffen wird, darf also Licht aussenden. Auch derjenige Punkt des Leuchtschirmes, der gerade zuvor getroff en war, muß also ganz erloschen sein. Die Abfallzeit der Fluoreszenz des Lumineszenzmaterials muß also kürzer sein als die Zeit, in welcher der Lichtfleck sich um einen vollen Durchmesser verschiebt. In der Praxis läuft dies darauf hinaus, daß diese Abfallzeit kürzer sein rnuß als i o-6 Sekunden.
• Als Leuchtstoff wurde bisher für diese Anwendung grün fluoreszierendes Zinkoxyd, das eine Abfallzeit von etwa io-s Sekunden hat, oder blau und ultraviolett lumineszierendes Zinkoxyd mit einer Abfallzeit von etwa io 7 Sekunden verwendet. Ein Nachteil des grün aufleuchtenden Zinkoxyds ist -der, daß die Abfallzeit zu groß ist. Die Abfallzeit des blau und ultraviolett lumineszierenden Zinkoxyds ist hinreichend kurz, aber dieser' Stoff hat einen geringen Wirkungsgrad. Außerdem weist dieses Oxyd eine große. Sel'bstab-so@rption auf; was den Gesamtwirkungagrad noch schlechter macht. Urn den Einfluß des letzteren Faktors zu verringern, könnte die Stärke der Lumines,zenzischicht geringer .gewählt werden. Diese Stärkenverringerung bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß die Gleichmäßigkeit der Lumineszenzschicht infolgedessen gefährldet wird: Große Gleichmäßigkeit ist jedoch eine unumgängliche! Anforderung, da sonst verschiedene Teile des Filmbildes mit verschiedenen Lichtintensitäten bestrahlt werden würden.
• Obgleich die vorstehend beschriebene Apparatur zur Abtastung eines Filmbicldes als Beispiel für .die Erörterung der Anforderung einer kurzen Abfallzeit für bestimmte Leuchibstoffe gemeint! ist, ist es selbstverständlich, daß es auch für andere Anwendungen, z. B. auf denn Radargebiet, von größter Bedeutung sein kann:, ein Material zur Verfügung zu haben, daß eine Fluoreszenz mit einer Abfallzeit von weniger als, io-s Sekunden hat und das, nicht die Nachteile der vorstehend beschriebenen bekannten Stoffe aufweist.
• Ein bei Elektronenaufpralil blau und ultraviolett lumineszierender Stoff nach der Erfindung ist ein mit dreiwertigem Cerium aktiviertes Phosphat mit der Formel AB (P04), wobei A ein oder mehrere der Metalle der Gruppe Natrium, Kalium, Cäsium und Rubidium und B ein oder mehrere der Metalle der Gruppe Calcium, Barium und Strontium mit einer Abfallzeit der Fluoreszenz von weniger als io-s Sekunden bezeichnen.
• Im ersten Anspruch der britischen Patentschrift 512 154 wind eine sehr große Anzahl von Leuchtstoffen unter der Benennung zus@ammengefaßt, daß ein Leuchtstoff aus einer Matrix-M-P bestecht, wobei M eines der Metaäe Liihium, Natrium, Kalium; Rubidvu:m, Cäsium, Beryllium, Magnesium, Zink, Cadmium, Calcium, !Strontium, Barium, !Aluminium oder Lanthan oder ein Gemisch aus zwei oder mehr dieser Metalle ist und P eine Boratgruppe, eine Phosphatgruppe oder ein Gemisch derselben ist. Diese Stoffe werden durch mindestens 3 n/0 eines Stoffes aktiviert, der die Zusammensetzung A-P hat, wobei A eines der Metalle Silber, Thallium, Zinn, Blei, Cer oder Antimon oder ein Gemisch vom zwei oder mehr dieser Metalle ist. Aus der sehr großen, von dieser Benennung umfaßten Gruppe ist nur eine sehr kleine Anzahl ,deutlich in der Patentschrift beschrieben. Vom, den mit Cer aktivierten Stoffen ist ausschließlich gelb leuchtendes Calciumphosphat angegeben. Über mit Cer aktivierte Verbindungen, die mehr als ein Metall aus, der Gruppe M enthalten, ist in der Patentschrift nichts angegeben. Es findet sich auch keine Angabe der Eigenschaften der verschiedenen Stoffe (ausgenommen die Farbe des Lichtes) : Es sind auch keine Regeln angegeben, nach denen diese Eigenschaften bei verschiedenen Usamrnensetzungen abgeleitet werden können. Es war also eine große Ilberrasahurng" daß Phosphate, die mit dreiwertigem Cerium aktiviert sind und die Formel AB(P04) haben, vorzüglich von Elektronen angeregt werden können (in der britischen Patentschrift ist ausschließlich die Rede von Erregung durch Strahlung des Quecksilberspektriums) und dabei eine Abfallzeit von weniger als io-s Sekunden aufweisen.
• Bei- einem Stoff nach der Erfindung wird der Cergehalt vorzugsweise zwischen o,oi und 5 Molprozent ;gewählt. Ein vorzüglich verwendbarer Stoff ist z: B. NaBa P 04, -aktiviert mit o,2 Molprozent von dreiwertigem Cer.
• Die Stoffe nach der Erfindung weisen eine geninge Selbstab,sorption auf und haben .einen Energiewirkungsgraad, der das Fünf- bis Zehnfache des Wirkungsgrades von, blau aufleuchtendem Zinkoxyd beträgt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Bei Elektronenaufprall blau und ultraviolett lamineszierendes, mit dreiwertigem Cor aktiviertes Phosphat, das eine Abfallzeit der Fluoreszenz von weniger als io-s Sekunden hat, insbesondere zur Verwendung bei Bildschirmen vorn Elektronenstrahlröhren für Fernsehsendegeräte für Film oder Diapositive, dadurch gekennzeichnet, daß das Phosphat die Formel A B: (P O4) hat, wobei A eines oder mehrere der Metalle der Gruppe Natrium, Kalium, Cäsium und Rubidium und B- eines oder mehrere der Metalle der Gruppe Calcium, Barium und Strontium bezeichnet.
2. 2. Lumineszierendes Phosphat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Cergehalt zwischen, o,oi und 5 Modprozent liegt.
3. 3. Lumineszierendes Phosphat, nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus NaBaP04 besteht, das mit o,2 Molp!rio@zent aktiviert ist.