NO124951B - - Google Patents

Description

Strålingskilde med et luminescenssjikt og fremgangsmåte til fremstilling av denne.

Oppfinnelsen angår en strålingskilde

som består av en kombinasjon av et gass-og/eller damputladningsrør med et luminescenssjikt som inneholder kalsiumfosfat ,éller kalsium- og strontiumfosfat aktivert med tinn og eventuelt mangan. Videre angår oppfinnelsen en fremgangsmåte til fremstilling av et sådant stoff.

Det er kjent at p-kalsiumortofosfat kan

aktiveres med tinn, hvoretter det ved eksitering med ultrafiolette stråler, f. eks. fra et høytrykks- eller lavtrykks-gass- og/eller damputladningsrør, utstråler et gulhvitt lys.

Det er videre kjent at strontiumorto-fosfat kan aktiveres med toverdig tinn, hvoretter det ved eksitering med ultrafiolette stråler, f. eks. fra et høytrykks- eller lavtrykks-gass- og/eller damputladnings-rør, utsender en stråling hvis maksimum ligger ved ca. 380 m\ i.

En av ulempene ved anvendelsen av

de foran nevnte med toverdig tinn aktiverte ortofosfater av kalsium og strontium be-ror på den kjensgjerning at tinnet i alle fall for den største del må inkorporeres i stoffene i toverdig form. Hvis det av en eller annen grunn opptrer oksydasjon, slik at tinnet, selv bare delvis, går over i den fireverdige form, synker utbyttet ved lys-omdannelsen. En slik oksydasjon kan van-skelig unngås ved opparbeidelsen av lu-minescensstoffene for fremstilling av en strålingskilde, da de må anbringes på et underlag, f. eks. på innerveggen av et gass- og/eller damputladningsrør, hvorunder det er nødvendig å anvende et

bindemiddel. Deretter foretas det vanlig en opphetning i en ovn med fri lufttilgang for å forbrenne bindemidlet.

Oppfinnelsen minsker denne ulempe i betydelig grad; dessuten opptrer det her-under ganske uventede endringer, som ved fremstillingen av • strålingskilder for be-stemte formål er meget nyttige. Disse forandringer blir nærmere forklart nedenfor.

En strålingskilde i henhold til oppfinnelsen er karakterisert ved at sjiktet inneholder luminescerende p-ortofosfat av kalsium resp. (5-ortofosfat av kalsium og strontium aktivert med 0,1—10 molpst. toverdig tinn, eller en blanding av 0,1—10 molpst. toverdig tinn og 0,1—5 molpst. toverdig mangan, i hvilken blanding en del kalsium resp. en del kalsium og strontium er erstattet med sink i en sådan grad at antall sinkatomer dividert med antall kalsiumatomer resp. kalsium- og strontiumatomer ligger mellom 0,02 og 0,5, fortrinnsvis mellom 0,08 og 0,2. Fortrinnsvis velges forholdet mellom antall strontiumatomer og antall kalsiumatomer ikke større enn 99:1.

Ved inkorporeringen av sink beskyttes tinnet, slik at når luminescenssjiktet opphetes i en oksyderende atmosfære går tinn mindre lett over fra toverdig til fireverdig tinn. Ved anvendelsen på et underlag, f. eks. på innerveggen av et gass- og/eller damputladningsrør, kan man som følge derav uten stor betenkelighet utføre en opphetning i en oksyderende atmosfære, f. eks. luft, til en temperatur mellom 400 og 600° C.

Til forklaring av de foran nevnte, uventet opptredende forandringer skal an-føres følgende: Det med toverdig tinn aktiverte kalsiumortofosfat gir som allerede nevnt en gulhvit emisjon. Emisjonskurven viser foruten et stort maksimum ved ca. 630 mp en svakere biemisjon med et maksimum ved ca. 500 mp. I mange tilfelle virker denne biemisjon lite forstyrrende, men mange ganger er den også uheldig, da det utsendte lys' farge som følge derav ikke er rødt, hvilket er nødvendig for fremstilling av lamper som har en tilstrekkelig farge-gj engi velse. Det var overraskende at ved inkorporering av sink ble denne biemisjon ved ca. 500 mp undertrykket. Undertryk-kingsgraden avhenger av den tilsatte sink-mengde. Jo større tilsetningen er (innenfor de foran nevnte grenser), jo større er un-dertrykkelsen. Emisjonen forskyver seg videre til noe kortere bølgelengder, til et minimum på ca. 600 mp.

Ved en delvis erstatning av kalsium med strontium opp til en høyeste verdi på 99 molpst. strontium får man praktisk talt de samme emisjonskurver, selv om det med toverdig tinn aktiverte strontiumorto-fosfat som allerede nevnt bare har et emi-sjonsmaksimum ved ca. 380 mp. Denne ulteafiplettemisjon forsvinner imidlertid praktisk talt fullstendig og det fremkom-mer en emulsjon i spektrets synlige del som praktisk talt svarer til emisjonen fra p-kalsiumortofosfat med inkorporert sink.

Denne synlige emisjons opptreden og forsvinning av emisjonen i spektrets ultravlolett del burde bero på at man alltid får strukturen av p.-kalsiumortofosfatet som er aktivert med toverdig tinn.

Det var før kjent at man kunne ak-tivere p-kalsiumortofosfatet med en kombinasjon av toverdig tinn og toverdig mangan. På denne måte fåes et emisjons-spektrum med en større emisjon i spektrets røde del sammenliknet med hva som fåes ved aktivering med bare tinn. En slik aktivering med mangan og tinn kan også innføres ved de stoffer som anvendes i strålingskilden i henhold til oppfinnelsen. Mengden av mangan velges da mellom 0,1 og 5 molpst., av fosfatmolekylet.

Oppfinnelsen blir nedenfor forklart ved hjelp av noen utførelseseksempler, hvorunder det henvises til tabellen og tegningen på hvilken det skjematisk er vist et antall emisjonskurver, hvor abscissene be-tegner bølgelengder i mp og ordinatene be-tegner lysutbyttet i vilkårlige enheter. Maksimalemisjonen er for hver kurve an-satt til 100.

Ved fremstillingen av stoffene går man iaMtid ut fra materialer som har den ved fremstillingen av luminescensstoffer van-lige høye renhetsgrad. Ved fremstillingen er det, som det fremgår av eksemplene, vanlig å tilsette en noe større mengde av den forbindelse som innfører fosfatgruppen i stoffet enn hva der svarer til ortofcsfat-sammensetningen. På denne måte sikres det at den ønskede sammensetning oppnås.

Eksempel I.

Man blander:

5,00 g CaCO.j,

5,55 g (NH4)',HP04,

0,055 g SnO,

0,81 g ZnO,

og maler denne blanding i en mekanisk morter i 10 minutter. Deretter opphetes blandingen en time ved 500—600° C, for å drive ut NHS og H20. Det erholdte produkt blir deretter atter malt 20 minutter og opphetet to timer i luften ved en temperatur mellom 1000 og 1100° C. Det således erholdte pulver har et hvitt utseende, men luminescerer ennu ikke. For å erholde lu-•mineseens opphetes stoffet deretter en halv time i en atmosfære av kvelstoff med 0,2 pst.—1 pst. vannstoff. Denne opphetning foregår også ved en temperatur mellom 10,00 og 1100° C. Ved denne siste opphetning i den svakt reduserende atmosfære blir tinnet omdannet fra den fireverdige til den toverdige form. Etter denne opphetning avkjøler man det erholdte pulver til ca. 40.0° e i kvelstoffvannstoffatmosfæren og deretter til romtemperatur i luft. Det erholdte produkt har et hvitt utseende og luminescerer kraftig gulhvitt ved eksitering med enstråling som har en bølge-lengde på 2537 Å. Den spektrale fordeling-er på tegningen vist ved kurven 1.

Til sammenlikning viser på tegningen kurven 2 emisjonsspektret av p-Cau, (P04>2 som er aktivert med toverdig tinn. Det fremgår klart at den svake biemisjon mellom 480 og 550 mp i kurven 1 er helt forsvunnet på grunn av anvendelse av sinken.

Eksempel II.

Man fremstiller en blanding som i eksempel 1 men i stedet for 0,81 g ZnO til-settes det 0,40 g ZnO. Man opparbeider denne blanding på liknende måte som angitt i eksempel 1 og får et stoff hvis emisjonskurve praktisk talt fullstendig tilsva-rer emisjonskurven 1.

Eksempel III.

Man blander:

7,38 g SrCO„

0,50 g CaCO.,,

5,55 g (NHjJpHPOj,

0,055 g SnO,

0,81 g ZnO

og opparbeider denne blanding på den i de foranstående eksempler angitte måte. Det erholdte luminescerende pulver har en emisjonskurve som på tegningen er betegnet med 3.

Eksempel IV.

Man blander:

5,17 g CaCO.j,

5,28 g (NH^HPO.,,

0,07 g SnO,

0,81 g ZnO,

0,05 g MnCO.t.

Den erholdte blanding opparbeides på den i eksempel 1 angitte måte. Det erholdte luminescerende stoff har en emisjonskurve som på tegningen er betegnet med 4. Det utsendte lys gir et mere rødt inntrykk som følge av kontraksjonen av emisjonsspektret på den kortbølgete side.

For å gi et inntrykk av den forbedrede oksydasjonsbestandighet angis der i den nedenstående tabell reduksjonen av lysutbyttet som prosent av lysutbyttet ved romtemperatur for en del stoffer til strålingskilder i henhold til oppfinnelsen og for ikkemodifisert (5-kalsiumortofosfat. I ta-bellens første rekke er bare angitt stoffenes kationer. Forbindelsene svarer til forme-len: xCa . y . Sr . zZn . 40PO,. 0,4 Sn, hvor x + y + z alltid er 60. For bestemmelse av reduksjonen i lysubyttet ble 200 mg stoff opphetet 15 minutter i luft til den temperatur som er angitt i den første verti-kale spalte.

1. Strålingskilde bestående av et gass-3g'/eller damputladningsrør med et lumin-sscerende sjikt som inneholder kalsium - fosfat eller kalsium- og strontiumfosfat aktivert med tinn og eventuelt med mangan, karakterisert ved at sjiktet inneholder luminescerende p-ortofosfat av kalsium resp. p- ortofosfat av kalsium og strontium aktivert med 0,1—10 molpst. toverdig tinn, eller en blanding av 0,1—10 molpst. toverdig tinn og 0,1—5 molpst. toverdig mangan, i hvilken blanding en del kalsium resp. en del kalsium og strontium er erstattet med sink i en sådan grad at antall sinkatomer dividert med antall kalsiumatomer resp. kalsium- og strontiumatomer ligger mellom 0,02 og 0,5, fortrinnsvis mellom 0,08 og 0,2. 2. Strålingskilde ifølge påstand 1, karakterisert ved at forholdet mellom antall strontiumatomer og antall kalsiumatomer ikke er større enn 99 : 1. 3. Fremgangsmåte til fremstilling av et luminescerende ortofosfat for anvendelse i et sjikt ifølge påstand 1 eller 2, hvor forbindelser av tinn, kalsium og/eller strontium, sink og eventuelt mangan, ved opphetning til 1000—1250° C danner de med sink og eventuelt mangan aktiverte, substituerte ortofosfater, karakterisert ved at opphetningen skjer i reduserende atmosfære.

Claims (9)

1. Hydraulisk drivmotor av radialstempeltype for drift av maskineriet i et kjbretby beregnet for kjbring i terreng og på vei, hvilken motors arbeidsstempler er hule med hulrommene åpne ved stemplenes ene ender og hvert har to i forhold til hverandre konsentriske trykkflater, som er adskilt fra hverandre av et i hulrommet i hvert stempel innragende legeme, karakterisert ved at et hydraulisk manbvrebart

koblingsorgan (25) er tilordnet hvert arbeidsstempel (3) for fremslipping av trykkvæske valgfritt til en, flere eller samtlige trykkflater (7,32).

2. Drivmotor som angitt i krav 1, karakterisert ved at hvert arbeidsstempels (3) vegg har inn- og utlbps-kanaler (16) for trykkvæsken og at det i stempelhulrommet (18) innragende legeme (19) danner en passasje mellom sylinderkamre tilordnet i det minste to forskjellige trykkflater (7,32) for resp. stempel (3).

3. Drivmotor som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at de hydraulisk manbvrebare koblingsorgan (25) ligger i resp. passasje som forbinder de sylinderkamre som er tilordnet de enkelte stempeltrykkflater (7,32).

4. Drivmotor som angitt i krav 1, karakterisert ved at det i resp. stempel (3) innragende legeme (19) er rbrformet og er belastet i retning mot et sylinderlokk (20) av en fjær (21), som på den ene side ligger an mot stemplets bunnflate (7) og på den annen side mot en avsats (22) i legemet (19) .

5. Drivmotor som angitt i ethvert av kravene 1-4, karakterisert ved at det i sylinderhuset (2) parallelt med arbeidsstemplene (3) er anbragt forskyvbare styresleider (8) for styring av trykkvæsken til og fra arbeidsstemplenes hulrom (18).

6. Drivmotor som angitt i ethvert av kravene 1-5, karakterisert ved at de hydrauliske manbvrebare koblingsorgan (25) på i og for seg kjent måte består av en stempelsleid som er belastet i den ene ende av trykkvæske og i den andre ende av en fjær og er forskyvbar fra en stilling som avstenger strbmningsveien for væsken gjennom det i tilsvarende stempel innragende legeme (19), til en åpen stilling for væskeforbindelse til stemplenes bunn- og endeflater (7,32).

7. Drivmotor som angitt i ethvert av kravene 1-6, karakterisert ved at hvert av de hydraulisk manbvrebare koblingsorgan (25) er anordnet forskyvbart vinkel-rett på tilsvarende arbeidsstempel (3') eller styresleid (8) .

8. Drivmotor som angitt i ethvert av kravene 1-7, karakterisert ved at væskekanalene (28) i sylinderlokkene (20) for tilfbrsel av trykkvæske til stempelsleidene (25) for forskyvning av disse via kanaler (29) i sylinderhuset (2) står i forbindelse med en felles ringledning (30) som er anordnet i en flens (11) som lukker sylinderhuset (2), hvilken flens dessuten har kanaler (10,17) for påslipping av trykkvæske til arbeidsstemplenes (3) trykkflater (7,32).

9. Drivmotor som angitt i ethvert av kravene 1-8, karakterisert ved at væskekanalene (30,10,17) i flensen (11) utgjbres av konsentriske, ringformede spor som er anordnet på den side av flensen (11) som vender mot sylinderhuset (2).