PL34732B1

PL34732B1 -

Info

Publication number: PL34732B1
Application number: PL34732A
Authority: PL
Filing date: 1949-08-02
Publication date: 1951-10-31

Description

Wynalazek dotyczy zródel promieniowania, za¬ wierajacych substancje luminescencyjna, pobu¬ dzana do promieniowania przez pewna okreslona dlugosc fali promieniujaca drgania o innej dlu¬ gosci fali. Wynalazek poza tym dotyczy sposobu przygotowywania substancji luminescencyjnej.W celu zrozumienia wynalazku nalezy przy¬ pomniec znane zjawisko, ze metakrzemian wapnia moze krystalizowac pod dwiema postaciami, tj. pod postacia, wykazujaca strukture wollastonito- wa, i pod postacia, wykazujaca strukture pseudo- wollastonitowa. Jezeli metakrzemian przygotowy¬ wac przez ogrzanie tlenku wapnia z tlenkiem krzemu albo weglanu wapnia z tlenkiem krzemu w temperaturze powyzej 1200°C, uzyskuje sie strukture pseudowollastonitowa, a gdy ogrzewac ponizej 1200°C, to uzyskuje sie strukture wolla- stonitowa.Jest juz rzecza znana, ze jezeli metakrzemian wapnia, posiadajacy strukture wollastonitowa, aktywowany za pomoca manganu i olowiu, jest pobudzany krótkofalowymi promieniami nadfiol- o kowymi (2537 A), to promieniuje swiatlo, lezace czesciowo w pomaranczowo - czerwonej czesci wid¬ ma, a czesciowo w nadfiolkowej czesci widma o (pomiedzy 2800 i 4000 A). Jezeli w podobny spo-sób pobudzic material o strukturze pseudowolla¬ stonitowej, wykazuje on równiez wlasciwosci lu- minezujace, lecz tak slabe, ze nie nadaje sie do celów praktycznych.W zwiazku z tym nalezy równiez wspomniec, ze temperatura przygotowywania metakrzemianu wapnia o strukturze wollastonitowej, aktywowa¬ nego olowiem i manganem, wynosi w przyblizeniu 1000 — 1250°C. Ogrzewanie powyzej poprzednio wspomnianej temperatury granicznej jest mozli¬ we i tlumaczy sie tym, ze temperatura ta, odgra¬ niczajaca strukture wollastonitowa od pseudo- wollastonitowej, staje sie nieco wyzsza przez do¬ datek manganu. Dodatek olowiu nie wplywa w znacznym stopniu na wysokosc temperatury gra¬ nicznej.Zródlo promieniowania wedlug wynalazku jest utworzone przez elektryczna lampe wyladowcza, wypelniona gazem, w szczególnosci lampe wyla¬ dowcza z para rteci, oraz luminezujaey metakrze- mian wapnia o strukturze pseudowollastonitowej, aktywowany manganem i cerem.Doswiadczenia, które doprowadzily do wyna¬ lazku, wykazaly, ze ta postac metakrzemianu "wap¬ nia wykazuje bardzo korzystna luminescencje.W odróznieniu od znanego metakrzemianu wap¬ nia, aktywowanego manganem i olowiem, meta- krzemian wapnia, aktywowany manganem i ce¬ rem, musi posiadac strukture pseudowollastoni¬ towa. Struktura wollastonitowa nie wykazuje na¬ dajacej sie do praktycznych celów luminescencji.Substancja, która zgodnie z wynalazkiem stosuje sie jako zródlo promieniowania, promieniuje dwa pasma widmowe, i to jedno w czesci niebieskiej i jedno w czesci zóltej widma, przy czym oba pasma wykazuja natezenie tego samego rzedu.Stosunek natezen obu pasm mozna w nieduzych granicach zmieniac przez zmiane stosunku za¬ wartosci manganu do zawartosci ceru.Z reguly dazy sie do uzyskania swiatla bialego i w tym celu zawartosc manganu, wyrazona w % molowych, musi byc równa zawartosci ceru. Naj¬ lepiej, by obie zawartosci wynosily od 2 do 10°/o molowych, liczonych w stosunku do calkowitej ilosci tlenku wapnia.Jedna z waznych zalet metakrzemianu wapnia, aktywowanego manganem i cerem, jest to, ze mo¬ ze on byc pobudzony do swiecenia promieniowa¬ niem albo o dlugosci fali 2537 A, albo o dlugosci o 3650 A, tak ze substancje mozna zastosowac za¬ równo w niskopreznych, jak i w wysokopreznych rteciowych lampach wyladowczych. Przy pobudza- o mu fala 2537 A wydajnosc jest tak wysoka, ze wydajnosc swietlna odpowiada wydajnosci zwy¬ czajnych mieszanin krzemianów i wolframianów, • promieniujacych ta sama barwa. W porównaniu z wspomnianymi mieszaninami osiaga sie jednak te wielka korzysc, ze biale swiatlo uzyskuje sie tylko za pomoca jednej substancji luminescencyj- nej. ^. .. ... ¦.-..¦¦,•..Przy wytwarzaniu tego rodzaju substancji luminescencyjnej ogrzewa sie mieszanine, utwo¬ rzona z tlenków wapnia, krzemu, ceru i manganu albo tez zwiazków, z których przy ogrzaniu po¬ wstaja te tlenki, w atmosferze nie utleniajacej, a najlepiej redukujacej, az do temperatury, w któ¬ rej powstaje struktura pseudowollastonitowa.Prawidlowa temperatura ulega nieznacznym wa¬ haniom wraz z zawartoscia manganu. Podobnie jak przy znanym metakrzemianie wapnia, za¬ wierajacym mangan i olów, na polozenie tempe¬ ratury granicznej, odgraniczajacej strukture wol¬ lastonitowa od pseudowollastonitowej, wplywa ilosc manganu. Atmosfera redukujaca moze skla¬ dac sie na przyklad z mieszaniny azotu i wodoru.Zwiazkami, z których powstaja przy ogrzaniu wyzej wspomniane tlenki, moga byc na przyklad weglany albo. azotany.Azeby sposób przygotowania substancji we¬ dlug wynalazku mógl byc lepiej zrozumiany, po¬ dano ponizej przyklad jego przeprowadzenia. 96 g weglanu wapnia 2,3 g weglanu manganu 5,5 g weglanu ceru Ce2 (CO$)«. 5H*0 miesza sie z kwasem krzemowym W ilosci, odpo¬ wiadajacej 61 g bezwodnego Si02. Mieszanine te miele sie przez jedna godzine w mlynie, kulowym, napelnionym acetonem. Po przefiltrowaniu za po¬ moca lejka Buchnera mieszanine suszy sie V ogrzewa przez dwie godziny w temperatur**'1400*C w piecu elektrycznym, przez który prze¬ puszcza sie mieszanine azotu z wodorem.Mozliwa iest równiez rzecza zastosowac roz¬ twory soli poszczególnych metali w wymaganym stosunku, jak na przyklad roztwory chlorków i azotanów, do których dodano nadmiar roztworu weglanu amonu, tak by otrzymac bardzo scisla mieszanine weglanów trzech metali. Mieszanine te miesza sie nastepnie z kwasem krzemowym i poddaje dalszej obróbce, jak wyzej podano. Po¬ dobnie jak przy wszystkich procesach wytwarza¬ nia substancji luminescencyjnych, uzyte materialy musza byc nadzwyczaj czyste i najlepiej bardzo dobrze rozdrobnione. PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. Zródlo promieniowania, skladajace sie z ele¬ ktrycznej lampy wyladowczej, wypelnionej gazem lub para, w szczególnosci para rteci, jako tez z substancji, wykazujacej luminescen- cje, znamienne tym, ze substancja, wykazu¬ jaca luminescencje, zawiera metakrzemian wapnia, aktywowany manganem i eerem i posiadajacy strukture pseudowollastonitowa.
2. zródlo promieniowania wedlug zastrz. 1, zna¬ mienne tym, ze wyrazona w °/o molowych za- ' wartosc manganu jest zasadniczo równa za¬ wartosci ceru.
3. Zródlo promieniowania wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze zawartosc ceru i zawar¬ tosc manganu wynosi od 2 do 10% molowych, liczonych w odniesieniu do ilosci tlenku wap¬ nia.
4. Sposób przygotowywania substancji, wykazu¬ jacej luminescencje, do zródla promieniowa¬ nia wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze mieszanine tlenków wapnia, krzemu, ceru i manganu albo zwiazków, z których tlenki te mozna uzyskac przy ogrzaniu, ogrzewa sie w atmosferze redukujacej do temperatury, le¬ zacej pomiedzy 1300° i 1400°C. N. V. Philips* Gloeilampenfabrieken Zastepca: Kolegium Rzeczników Patentowych PL