l.57 位形坐标configuration coordinate
描述发光离子和它周围的晶格离子所形成的系统的能量
(包括电子能量,离子势能以及电子和离子间的相互作用能)和周围晶格离子位置之间的关系的图形叫做位形坐标图。纵坐标代表系统的能量,横坐标代表周图离子的“位置”,称为位形。这是个笼统的位置概念,因为离子不止一个,一般不能用一个坐标来描述。曲线A代表系统基态能量,B代表系统激发态的能量,曲线上的水平横线表示晶格振动能级。

1.58 光谱项spectral term
光谱学中用来表示原子
(或离子)所处能量状态的符号,通常表示为其中:
S为总自旋量子数,L为总轨道量子数;
J为总角动量量子数。
对应L为0,1,2,3,4, 5 ....等值,用S,P,D,F,G,H……表示。例如三价镨离子,两个f电子自旋平行,则S=1/2+1/2-1
设L=5
J的取值范围在[L—S][和[L+S]之间
J =4、 5、 6 。
1.59 激发光谱excitation spectrum
激发光谱是指发光的某一谱线或谱带的强度或发光效率随激发光波长
(或频率)的变化。1.60 吸收光谱absorption spectrum
物质的吸收系数(单位为cm—1 )随入射光的波长(或频率)变化的曲线做吸收光谱。
1.61 漫反射光谱diffuse reflection spectrum
光线投射到粗糙表面时,它向四面八方散射和反射,称漫反射。通常用漫反射率表示反射能力的大小,漫反射率随入射波长(或频率)而变化的谱图,称漫反射光谱。
1.62 发射光谱emission spectrum
发光的能量按波长或频率的分布,称发射光谱。
1.63 荧光光谱fluorescence spectrum
荧光能量按波长或频率的分布称荧光光谱。
1.64 带谱band spectrum
有一较宽波长范围的连续不断的光谱称为带谱。
1.65 线谱1ine spectrum
由一条条线状发射组成的光谱称为线状光谱,简称线谱。其中的每条发射线称为光谱线,每条谱线的波长范围都是极窄的。科学的描述应该指出谱线的位置和宽度。
1.66 谱线宽度line width
光谱曲线最大强度的一半处所对应两个波长之差,定义为该光谱的谱线宽度。如图2所示,AB即该光谱的谱线宽度,也常称为半宽度,但已不常用,现在常称为峰值的一半处的总宽度,以FWHM (Full width at Half Maximum)表示。

1.67 半宽度half width 见1.66条。
1.68 洛伦兹线型Lorentzian lineshape
光谱线相对强度按频率分布满足洛伦兹分布的线型称为洛伦兹线型。
1.69 高斯线型Gaussian lineshape
光谱线相对强度按频率分布满足高斯分布的线型称为高斯线型。
I.70 能量(功率)效率energy efficiency
发射的荧光能量与所吸收的激发能量之比。
1.71 量子效率quantum efficiency
发射的荧光光子数与所吸收的激发光子数之比。
1.72 流明效率luminous efficiency
发光的流明数与激发能量之比,称为流明效率。它和能量效率的关系如下:
η1=ηp*683∫P(λ)V(λ)dλ/∫P(λ)dλ(lm/W)
式中:η——流明效率;
ηp——能量效率;
常数683是光功率的最大流明当量;
P(λ)——光谱功率分布,1m/w;
V(λ)——光谱光视效率。 .
1.73发光增长build-up of luminescence
荧光粉的相对能量输出与激发时间的关系,称为发光的增长。它表明了在稳定激发下荧光粉的能量输出从激发开始到稳定状态的增长情况。
1.74 荧光寿命flucrescence life time
处在发射荧光的高能级的粒子,经过一段时间就会向低能级跃迁而发射荧光,这段时间是随机的,它的平均值称为荧光寿命。它表现为激发停止后,荧光衰减到起始发光强度的1/e所经历的时间。
1.75 衰减decay
激发停止后;发光强度随时间而降低的现象叫发光的衰减。这时的发光叫余辉。其规律很复杂。
最简单,最基本的是指数式衰减I=I0e-1/7和双曲线衰减I=I0/(1-bt)2
式中;I。——激发停止时的发光强度,cd;
f——从激发停止时算起的时间,s ;
J——t时刻的发光强度,cd;
τ——荧光寿命,s;
b -----常数。
*洛伦兹线型。

**高斯线型。

v。为谱线的中心频率
1.76 余辉[时间]
after glow (persistence)
激发停止后的发光称为余辉。对阴极射线致发光材料来说,常把衰减到初始亮度10%的时间称为余辉时间。余辉时间小于lμs的称为超短余辉,l~10μs间的称为短余辉,10μs~lm s间的称为中短余辉, l~100m s间的称为中余辉,100m s~ s间的称为长余辉,大于1s的称为极长余辉。
1.77 晶型
crystal system
组成晶体的三个矢量的大小和它们之间的夹角不同,形成不同对称性的晶体称均晶型。晶体可分为七个晶型,即三斜,单斜,正交,正方,四方,六方和立方(等轴)七个晶型。其中三斜、单斜和正交三类对称性最低,是低级晶族。立方晶系对称性最高,为高级晶族,其余属中级晶族。
2 荧光粉材料
2.1 荧光粉
phosphor
“在一定的激发条件下能发光的无机粉末材料,有时也叫发光粉、晶态磷光体或磷光体。按激发方式的不同,可分为光致发光荧光粉、电致发光荧光粉、阴极射线致发光荧光粉和放射线致发光荧光粉等。
2.2 光致发光荧光粉
photolum inescent phosphor
在光激发下能发光的无机粉末材料。激发光可以在紫外、可见、近红外波段。
2.3 荧光高压汞灯用荧光粉
phosphor for high pressure mercury fluorescent lamp
涂在荧光高压汞灯内的一种光致发光荧光粉,这种荧光粉的涂敷主要是改善高压荧光灯的颜色,使红色区域的辐射更充分。用于高压灯的荧光粉应该具有下述一些特性:在高压汞放电辐射的范围内具有较高的吸收和辐射效率;在红色光谱区有占优势的辐射;发光要有较好的温度特性等。目前常用的有铕激活的钒酸钇或钒磷酸钇等。
2.4 荧光低压汞灯用荧光粉
phosphor for low pressure mercury fluorescent lamp
涂在荧光低压汞灯内的一种光致发光荧光粉。能够在254nm汞线的激发下,产生有效的光辐射。日光灯用荧光粉就是其中的一种。
2.5 日光灯用荧光粉
phosphor for daylight fluorescent lamp
指目前制造日光灯所常用的卤磷酸钙荧光粉。其基质是
,称为氟氯磷灰石。掺入少量激活剂锑(Sb)和锰(Mn),焙烧以后制成一种光致发光荧光粉。常用的表达方式为:
![]()
2.6 三基色灯用荧光粉
phosphor for three-primary colour fluorescent lamp
是制备三基色灯所用的光致发光荧光粉。由具有红、绿、蓝发光色的三种荧光粉,按一定比例混合而成,制成粉浆后涂在低压汞荧光灯管的内壁上。所制得的三基色荧光灯与一般日光灯相比;具有如下特点:亮度高,节点,可在较宽范围内调节色温;有较高的显示指数;光衰小;热稳定性好,寿命长。常用的三基色灯用荧光粉如表1所示。
*方括号内的中文在不致引起混淆的情况下可以不计。
表1 三基色灯用荧光粉

2.7 彩色灯用荧光粉
phosphor for colour fluorescent lamp
是用来制作彩色荧光灯和霓红灯的一些光致发光荧光粉。它们在紫外光的激发下产生不同颜色的发光,常用的彩色灯用荧光粉如表
2所示。表2 彩色灯用荧光粉

2.8
医疗灯用荧光粉phosphor for medical lamp
用于制作医疗灯的一些光致发光荧光粉。它们在254nm紫外光的激发下,能产生310~330nm辐射。常用的医疗灯用荧光粉如磷酸钙:铊。2.9
黑光灯用荧光粉phosphor for black light lamp
用来制作黑光灯的一些光致发光荧光粉。它们在
254nm紫外光的激发下,能产生360mn左右的外辐射。常用黑光灯用荧光粉如表3所示。表
3 黑光灯用荧光粉
2.10
复印灯用荧光粉phosphor for copying
用于复印荧光灯上的荧光粉。重氮复印荧光灯主要用焦磷酸锶:铕(二价),焦磷酸锶镁:铕(二价)。静电复印荧光灯主要用硅酸锌:锰,镓酸镁:锰等荧光粉。这些荧光粉的发射光谱要与感光体的光敏曲线匹配。2.11
上转换荧光粉up-conversion phosphor
发射光子能量大于激发光子能量的荧光粉。根据其基质组分的不同可分成三类:稀土氟化物、稀土卤氧化物、稀土氧化物或复合氧化物。2.12
紫外荧光粉ultraviolet emission phosphor
用短波紫外线激发而产生长波紫外辐射的荧光粉。如保健灯用的磷酸锌镁:铊或重硅酸钡:铅等。2.13
电致发光荧光粉electrolum inescent phosphor
在交流或直流电场作用下,依靠电场或电流的激发能产生发光的无机粉末材料。用于制造各种电致发光显示器件。
2.14
交流电致发光荧光粉A. C. electroluminescent phosphor
在交流电场作用下,主要依靠电场的激发发光的无机粉末材料。如硫化锌:铜
(绿色)。2.15
直流电致发光荧光粉D
.C.electroluminescent phosphor 在直流或交流电场作用下,主要依靠电流的激发发光的无机粉末材料。如硫化锌:锰,铜(橙黄)。2.16
阴极射线致发光荧光粉cathodoluminescent phosphor
在阴极射线(电子束)激发下,能发光的无机粉末材料。广泛用来制作各种类型的电子束显示、显象器件的荧光屏。2.17
黑白电视用荧光粉phosphor for black-white television
用来制作黑白电视显象管的阴极射线致发光荧光粉, 目前所用的是由两种硫化物荧光粉混合制成的。一种是发蓝光的硫化锌:银;另一种是发黄光的硫化锌镉:银或硫化锌镉:铜,铝。2.18
彩色电视用荧光粉phosphor for colour television
用来制作彩色电视显象管的阴极射线致发光荧光粉,是由红、绿、蓝三种不同发光色的材料组成。常用的红色荧光粉是硫氧化锌:铕或氧化钇:铕;绿色荧光粉是硫化锌:铜,铝或硫化锌:金,铜,铝:蓝色荧光粉是硫化锌:银。
2.19
投影电视用荧光粉phosphor for projective television
用来制作投影式电视显象管的阴极射线致发光荧光粉。由于投影电视显象管要求屏面亮度高,因此所用的荧光粉要有较高的光输出、良好的热稳定性和耐轰击的特性。黑白投影电视荧光粉早期采用硅酸盐材料,目前主要使用硫氧化钇:铽,彩色投影电视用荧光粉:红色为氧化钇:铕;蓝色为硫化锌:银;绿色为硅酸锌:锰或一些铽激活的稀土化合物。2.20
飞点扫描管用荧光粉phosphor for flying spot scanning tube
用来制作飞点扫描管的超短余辉荧光粉。常用的有铝酸钇:铈,硅酸钇:铈,镓铝酸钇:铈和硅酸钙镁:铈等。
2.21
示波管用荧光粉phosphor for oscillograph
用来制作各种示波管的阴极射线致发光荧光粉。常用的有:硅酸锌:锰;硫化锌:铜;氟化锌镁:锰;硫化锌镉:银;氟化镁:锰;硫化锌:铅,铜以及硫化锌:银和硫化锌镉:铜的组合等。2.22
显示管用荧光粉phosphor for image display
用来制作各种显示管的阴极射线致发光荧光粉。常用的有:硫化锌镉:银;硅酸钙:铅, 锰;硅酸锌:锰,砷,硫化锌镉:铜以及硫化锌:银和硫化锌镉:铜的组合。2.23
电压穿透型荧光粉voltage penetration phosphor
发光颜色或余辉时间随电子束加速电压改变而变化的荧光粉。常用的有混合型、洋葱皮型和单一颗粒型三类。
2.24
电流敏感型荧光粉current sensitive phosphor
发光颜色随激发电子束束流密度的改变而变化的荧光粉。常用一种电流—亮度呈超线性和一种电流—亮度呈亚线性的材料混合而成。2.25
低能电子荧光粉low energy electron phosphor
在能量低于几百电子伏的电子束激发下,能产生满足一定亮度和光谱分布要求的发光的荧光粉。如用在低压荧光数码管中的氧化锌:锌。2.26
极长余辉荧光粉very long persistence phoshor
余辉时间
(10%)大于1s的阴极射线致发光荧光粉。如用于雷达显示的氟化锌:锰。2.27
长余辉荧光粉long persistence phosphor
余辉时间(10%)为100m s~l s的阴极射线致发光荧光粉。如用于雷达显示的氟化镁:锰和氟化钾镁:锰等。2.28
中余辉荧光粉medium persistence phosphor
余辉时间(10%)为l~100ms的阴极射线致发光荧光粉。如用于示波显示的硅酸锌:锰和硫化锌:铜等。2.29
中短余辉荧光粉medium short persistence phosphor
余辉时间(10%)为10μs~l m s的阴极射线致发光荧光粉。如用于彩色显象管的硫化锌:银,氯(蓝色)荧光粉等。2.30
短余辉荧光粉short persistence phosphor
余辉时间(10%)为1~10μs的阴极射线致发光荧光粉。如用于摄象记录和示波显示的硫化锌:银,镍等。2.31
超短余辉荧光粉very short persistence phosphor
余辉时间(10%)小于1μs的阴极射线致发光荧光粉。如用于飞点扫描管的硅酸钙镁:铈等。2.32
放射线致发光荧光粉radioluminescent phosphor
在X—射线,放射线(α、β和Y射线) 以及中子射线激发下能发光的无机粉末材料。如用于X—射线观察硫化锌镉:银;用于X—射线拍照的乌酸钙:钨;氟氯化钡:铕臭氧化镧:铽以及用于夜明显示的硫化锌银,钷—147,和硫化锌:铜氩等。2.33 X—射线增感屏用荧光粉
phosphor for X-ray intensifying screens
一些物质在X—射线激发下,发射近紫外光和可见光,这种荧光粉用作X—射线增感屏。由于医用乳胶片对X—射线不很灵敏,使用增感屏可提高胶片的灵敏度,在较低的X—射线剂量下,拍的较清晰图像。这类荧光粉有钨酸钙:钨,铽激活的稀土硫氧化物,溴氧化铽和氯化钡:铕等。2.34
固相反应solid state reaction
一般指在固体间发生的化学反应,有时也包括有液体或气体掺入固相内所发生的化学反应。反应温度、气氛、压力以及反应物颗粒的大小对固相反应有重要影响。荧光粉一般由固相反应制得。2.35
固溶体solid solution
固态条件下,一种组分(溶剂)内“溶解”了其他组分(溶质)而形成的单一、均匀的晶态固体。固溶体有置换型(替位型)和间隙型(填隙型)两种:溶质原子位于溶剂晶格中某些结点位置的形成置换型固溶体;溶质原子位于溶剂晶格中某些间隙位置时形成间隙型固溶体。荧光粉就是基质与激活剂等形成的固溶体。2.36
基质matrix (host)
荧光粉的主体成分,又称主剂。如硫化锌:铜中,硫化锌就是基质。2.37
激活剂activator
见1.4l条,。2.38
共激活剂co-activator
见1.42条。2.39
敏化剂sensitizer
见1.47条。2.40
添加剂additive
在荧光粉的形成过程中所加入的激活剂、共激活剂、敏化剂、助溶剂、补偿剂以及疏松剂等统称为添加剂。
2.4l
补偿剂compensation
见1.44条。2.42
助熔剂flux
为降低基质结晶温度,促进晶体形成和生长,并使激活剂易于进入晶格所加入的物质。它住往不包含在最后的产品中(焙烧时挥发或最后由产品小漂洗出去)。常用第Ⅰ、Ⅱ族的卤化物。助熔剂的种类、含量以及纯度都会影响产品的发光性能。2.43
疏松剂loosener
为使高温焙烧后的荧光粉体不致过硬 (可能因加入助熔剂或其他所致),可加入适当的起疏松作用的物质称疏松剂。如在制备硫化锌:银时,所加入的氯化镁就是疏松剂。2.44
前处理pre—
treatment 在荧光粉的制备过程中,凡在高温焙烧之前所需的一些处理过程,称为前处理。其中包括:提纯原材料、配料、混料、研磨、烘干和过筛等工序。2.45
提纯purification
应用化学和物理方法,除去原料中影响发光性能的有害杂质,使之达到制备荧光粉所需的纯度,这个工艺过程就是提纯。常用的提纯方法有沉淀法,吸附、萃取、交换等方法。2.46
配料mixing
将各种原料按一定的化学配比混合在一起即为配料。配料分为干法、湿法。2.47
干法配料dry mixing
把各种固体原料机械地混合起来研磨或球磨制成均匀混合的炉料。
2.48
湿法配料wet mixing
把各种原料放在溶液中通过机械混匀或化学反应制成炉料。2.49
预烧pre—
calcination 将配好的原材料放在稍低于荧光粉成晶温度的条件下进行灼烧的过程,就是预烧。2.50
灼烧calcination
炉料在一定的成晶温度下加热处理,称为灼烧。灼烧能促成各组分间的固相化学反应,使基质和激活剂作用而形成发光中心,形成具有一定大小和形状的结晶体。灼烧的条件直接影响荧光粉的发光性能。
2.51
灼烧温度calcination temperature
灼烧时所需的温度,为灼烧温度。它主要依赖于基质的特性取决于组分的熔点、扩散速度和结晶能力。荧光粉的结晶状态和灼烧温度密切相关。2.52 (
固体)相变phase change, phase transition (transfom a tion)
荧光粉制备中所涉及的相变,是固体中不同晶型间的转变,即在一定温度和压力下,晶体由一种晶型转变成另一种晶型过程。2.53
相图phase diagram
平衡状态下物系的组分、物相和外界条件间相互关系的几何描述,也称状态图或平衡图,凝聚体系的相图多数是恒压下的T(温度)一C (组分)关系图。2.54
后处理back treatement
荧光粉制备过程中,高温灼烧以后的各个工艺步骤,总称为后处理。一般包括:选粉、洗涤、球磨、水选;包膜、脱水、干燥、过筛等。2.55
包膜coating
在荧光粉的晶粒表面,分散地吸附上某些极小无机物颗粒的操作过程一般采用氧化物、硅酸盐、 磷酸盐等。2.56
包膜量coating quantity
包膜物质用量,一般用占荧光粉重量的百分比来表示。2.57
筛选sieving
将荧光粉过筛的工艺。目的是除去其中的特大颗粒、凝集团粒和混入的某些机械杂质。2.58
水选water selection
这是一种对荧光粉进行粒度分选的工艺。具体做法是把荧光粉分散到水介质中,加入少量的分散剂(如硅酸钾),依据斯托克斯(Stokes)公式,用沉降的高度和时间来分选出合适的粒度的过程。2.59
着色pigmentation
为了提高彩色显象管或显示管的对比度,在荧光粉表面粘附一层与其发光颜色相似的颜料的工艺,叫着色。该颜料叫做着色剂。
2.60
着色剂pigmented agent
见2.59条。2.61
颜料附着强度pigment adhesion strength
表示荧光粉在着色处理后,颜料在荧光粉表面粘附的强度。亦称颜料附着力,以涂屏粉浆的上澄清液的透过率计测。2.62
一次特性primary characteristics
指荧光粉的发光特性和其他物理特性。包括荧光粉的发光亮度、发射光谱、余辉、粒度及体色等。2.63
二次特性(使用特性)secondary characteristics (application characteristics)
指荧光粉的使用特性。包括荧光粉的分散性、涂敷性、稳定性和抗老化性等。2.64
涂敷性screening characteristics
指荧光粉的制屏
(管)使用性能。根据器件和涂屏(管)方法的不同,要求也不一样。通常的评价指标为外观膜质,干、湿粘着力、针孔等。
2.65
热稳定性thermostability
热稳定性表示在器件制造工艺中,荧光粉对热处理的稳定性。2.66
化学稳定性chemical stability
在使用过程中,荧光粉对水和各种化学试剂的稳定性。2.67
紫外辐照稳定性stability under UV illumination
在一定温度和相对湿度影响下,荧光粉耐紫外线辐照能力。2.68
抗烧伤性burn resistance
荧光粉抗电子束及离子束轰击烧伤的能力。
3
测试技术3. 1
辐射[能]通量(辐射功率)见
GB 3102.6—82《光及有关电磁辐射的量和单位》中的6—9.13.2
光通量luminous flux
见GB 3102.6——82中的6—20.13.3
辐射强度radiant intensity
见GB 3102.6——82中的6—11.13.4 [
发]光强度luminous intensity
见GB 3102.6——82中的6—19.13.5
辐射亮度(辐射度)radiant luminance
见0B 3102.6——82中的6—12.13.6 [
光]亮度luminance
见GB 3102.6—82中的6—22.13.7
辐射出射度radiant emittance
见GB 3102.6——82中的6—13.13.8
光出射度luminous emittance
见GB 3102.6—82中的6—23.1。3.9
辐[射]照度radi ant i11uminance
见GB 3102.6——82中的6—14.13.10 [
光]照度illuminance
见GB 3102.6——82中的6—24.13.11
色度学colorimetry
以人的视觉生理特性和一组国际协议为基础.研究颜色计量理论的一门科学,是颜色、颜料、染料、彩色显示、彩色电视等的理论基础的一部分。
3.12
光谱光视效能 . spectral luminous efficacy 波长为λ的光通量必6rj与对应的辐射通量φeλ之比。K(
λ) =φνλ/φλr 频率为540x1012HZ的单色辐射的光谱光视效能等于6831m/W;是最大光谱光视效能。符号为Km.。3.13
光谱光视效率spectral luminous effciency
见GB 3102.6——82中的6—27.2。3.14
每紫外瓦的流明数(1m/UVw)lumens per ultraviolet watt
用l W的特定波长的紫外辐射功率激发荧光粉时产生的光输出流明数。3.15
明视觉photopic vision
明视觉又称白昼视觉。人眼视网膜上的感光细胞分为锥状细胞和杆状细胞两种。亮度高于几个cd/m2时,主要是锥状细胞起作用。这时的视觉称为明视觉。3.16
暗视觉scotopic vision
暗视觉又称夜间视觉。亮度低于10—3cd/m2时,主要是杆状细胞起作用。这时的视觉称为暗视觉。3.17
光谱三刺激值spectral tristimulus values
见
GB 3102.6—82中的6—28.1。3.18
三基色three primary colours
三种互相独立的颜色,即任一基色不能用其他两个基色混合而成。在加法混色中,选择红、绿、 蓝三色为三基色、。色度学的三基色原理表明,自然界中绝大多数颜色可用红、绿、蓝三基色合成,也可按红、绿、
蓝三基色分解。3.19 RGB
测色系RGB system
用比较方法测量光源颜色的系统。
RGB三基色选择:R(
红) 700nmG(
绿) 546.1nmB (
蓝) 435.8nm调节
RGB视场至与被测光源颜色相同,其RGB的强弱分量分别为α,β,γ,则有:S=
αR-βG+γBRGB
三基色相加和相减(负值),可以配出自然界所有颜色,但由于任何光电探测器无法测量负值,因而影响了
RG8测色系统的广泛应用。3.20 XYZ
测色系X Y Z system
用线性变换的方法,由RGB测色系推导出来的,目前通用的测量颜色的系统。本系统所用的颜色三刺激值都为正值,但还存在色度不均匀(刻度)的缺点。3.21
色品坐标(色度坐标)chromaticity coordinates
见
GB 3102.6——82中的6——29.1。3.22
色度图chromaticity diagram
在
XYZ测色系统中,以x为横坐标,以y为纵坐标,可做出表示色刺激混合结果的x y色度图(见图4)。任-颜色的色度可用色度图上的一点来表示。
3.23
色饱和度colour saturation
色饱和度也称作色纯度,是指彩色的纯洁性。在
x—y色度图中,光谱色轨迹所代表的各种波长的单色光,其纯度最高,色饱和度规定为100%。色度图内各点所代表的某一颜色,被认为是由某一波长的单色光和白色混合而成,越靠近白点,所混白色越多,其色饱和度也越低。3.24
主波长dominant wavelength
用某一光谱颜色按一定比例与一个确定的参照光源
(如CIE标准光源A、B、C, 等能光源E标准照明体D65)相混合而匹配出样品色,该光谱色的波长就是样品的主波长。3.25
最小可辩色差(MPCD)minimum perceptible colour difference
国际照明委员会(CIE)1931色度图上,人眼能分辨的最小颜色差异的单位,可简称MPCD。



