167829. lajstromszámú szabadalom • Lumineszkáló ernyő és eljárás lumineszkáló anyag előállítására
167829 europium, az ólom, a tallium, a cérium, az indium, a terbium, a diszprozium, a bizmut elemek közül eggyel, vagy többel aktiválhatok, amikoris hatásos lumineszkáló anyag állítható elő. Az Eu, Pb, TI, Ce, In, Tb, Dy és Bi aktivátorok az A oxid részei. Az előbbiekben említett aktivátorok koncentrációja olyan nagy lehet, hogy az A oxid teljes egészében aktivátör-oxidból állhat. Ezenkívül a CeMgAu0 19 szerkezetű anyag is szerepelhet, mint cériummal aktivált vegyület. Az oxid mangán koncentrációja 10 atomszázalék lehet, a B és C oxidok fématomjainak teljes összegére vonatkoztatva. Ez esetben feltételezzük, hogy a mangán a C oxid fémtartalmát teljesen, vagy részben helyettesíti és, hogy amennyiben a mangánkoncentráció nagyobb, mint a C oxidban helyettesíthető fématomok mennyisége, úgy a mangán egy része a B oxid fématomjait helyettesíti. Az aktivátorok koncentrációja maximum olyan mértékű, amilyen az anyag lumirteszkálásához szükséges. Sok esetben nagyon hatásos lumineszcencia lép fel, ha a C oxid fémjének 0,01 atomszázalékát mangán helyettesíti és/ vagy az A oxid 0,1 mólszázaléka a fennmaradó egy vagy több aktivátor elem oxidjából áll. Az 1. ábrán levő rajz a háromfázisú A, B, C diagramot mutatja. A diagramban, amely A, B és C sarokpontokkal rendelkező háromszög, az összes A, B és C oxidból felépülő vegyületek egy ponttal adhatók meg. A kétalkotós vegyületek a diagram AB, BC ós AC oldalain találhatók. A háfomalkotós vegyületek az ABC háromszög belsejében feküsznek. Meg kell jegyezni, hogy egy meghatározott vegyület esetében az A, B és C oxidok mennyiségei egyértelműen meghatározhatók. Természetesen, ezzel nincs meghatározva, hogy melyik oxid (vagy mely oxidok) szerepel, (illetve szerepelnek) az A, B, illetve C csoportokból. Az 1. ábrán néhány vegyületet megjelöltünk, amelyek az ismert ferriteknek megfelelő összetótelűek, s minden esetbén egy ismert ferrittel azonos betűvel vannak jelölve. A spinell szerkezetű ferritekkel azonos összetételű köbös-szerkezetű vegyületek S-el vannak jelölve. A mágneses-plumbit összetételével azonos összetételű vegyület található az M pontban. A további vegyületek az ismert Y, W, X és Z háromkomponensű ferriteknek megfelelően vannak megadva. Végül az AB oldalon a ß és ß" pontok a ß-, illetve ß"-alumíniumoxid és ezekhez hasonló gallátok összetételének megfelelő vegyületeket jelölnek. A találmány szerint lumineszkáló vegyületek köre az ABC fázisdiagramban nagyobb, mint az Y, M és S vegyületek kombinációjának köre (amely kombinációk az YMS háromszögben fellelhetők). Az YMS háromszögön kívül is találtak olyan összetételeket, amelyek héxagonális kristálystruktúrával rendelkeznek, és a héxagonális ferritekhez, a ß-aluminiumoxidhoz, vagy a ß"-alumíniumoxidhoz hasonlóak. Ezek a fentiekben említett feltételekkel adottak, amelyek szerint lehet az A, B és C oxidok mennyiségeit variálni. Ezek a feltételek vezetnek el az 1. ábra azon meghatározott területéhez, amely a találmány szerinti anyagokat jelenti: azaz az RBPQ szabálytalan négyszöghöz, kivéve azokat az összetételeket, amelyeket a négyszög oldalán külön pontokban megjelöltünk. A találmány szerinti összetételű lumineszkáló anyagokra a fentiekben leírt feltételeken túlmenően változatlanul igaz — amint azt már említettük —, hogy ezeknek az anyagoknak héxagonális, azaz a héxagonális ferritekhez, vagy a ß-, illetve ß "-alumíniumoxidokhoz hasonló kristályszerkezetűeknek kell lenniök. Az RBPQ négyszögben levő összetételeknek megfelélő kristály^ szerkezetű vegyületeket röntgen diffrakciós vizsgálat segítségével lehet meghatározni. A találmány szerinti 5 anyagokból kristálypor felvételek készültek, amelyeket a következő egyenlet indexel: 10 Ez az egyenlet héxagonális kristályszerkezetre jellemző. A kristálypor felvételek alapján az ismert héxagonális ferritekre (amelyek ugyanezzel az egyenlettel indexelhetők) egy krisztallográfiai a-tengelyt határoztak meg, amely valamennyi héxagonális ferrit esetében közel 15 azonos értékkel rendelkezik, nevezetesen 5,85—5,9 Á-ől. A krisztallográfiai c-tengely ezzel szemben a héxagonális ferritek esetében a ferrit összetételének függvényében széles határok között változhat (pl. 23,03 Á az Srí^O^ és 637 Á ft Ba2gZn2gFeigo0324 vegyület esetében.) 20 A találmány szerinti héxagonális gallátok a-tengelyei csak nagyon kiesit térnek el a férfitektől, éspedig 5,80—5,85 Á értékűek. A találmány szerinti aluminátok esetében mindig kisebb értéket találtak az a-tengelyfé héxagonális szerkezet esetén, éspedig 5,55—5,65 Á-t. 25 A találmány szerinti aluminátgallátok esetében az a-téflgely 5,55—5,85 Á értékű. Az új, találmány szerinti aluminátok, gallátok és alumíniumgallátok krisztallográfiai c-tengelyeit a krístálypor felvételek alapján ném lehetett mindig egyértelműen meghatározni, miután ér-30 tékük függ a vegyületek összetételétől és a héxagonális ferritekhez hasonlóan széles határok között változik. Meg kell jegyezni, hogy a lehetséges oxidok keverékéből a fázisdiagramnak megfelelően lehet olyaö anyagot előállítani, amelynek pontja ugyan kívül esik az 35 RBPQ négyszögön, mégis a röntgen vizsgálat azt mutatja, hogy héxagonális szerkezetű. Ebben az esetben a héxagonális szerkezethez mindig nagytömegű, nemkívánatos mellékfázisok járulnak, a tulajdonképpeni héxagonális szerkezetek a héxagonális szerkezetét he-40 lyettesítik, s amelyek összetétele az RBPQ négyszög melyik pontjának felel meg. További magyarázatként és kizárólag példaképpen a következőkben egy sor vegyülettípust adunk meg (a kiválasztott példák mind aluminátok), amely luminesz-45 káló anyagok a találmány szerinti alaprácsban kristályosodnak. Valamennyi vegyület esetében a röntgen vizsgálatok azt mutatták, hogy héxagonális kristályszerkezetűek. Az 1. ábrán levő fázisdiagram MY vonalán fekvő 50 egy pont például az alábbi vegyületéket jelentheti: Sr2 Mg 2 Al 12 Q 22 (az 1. ábra Y pontja) Ba3 Mg 2 Al 2 40 4 i (az 1. ábra Z pontja) Sr4 Mg 2 Al 36 O 60 Ba8 Mg 6 Al 60 O 104 55 Sr10 Mg 8 Al 72 O 126 Ba12 Mg 10 Al 84 O 148 Sr14 Mg 12 Al 96 O 170 Sr28 Mg 26 Al 180 O 324 Az 1. ábrán levő fázisdiagram MS vonalán fekvő egy 60 pont például az alábbi vegyületeket jelentheti: BaMg2 Al 16 0 27 (az 1. ábra W pontja) BaBe2 Al 16 0 27 (az 1. ábra W pontja) BaMg2 Al 12 Sc 4 0 27 (az 1. ábra W pontja) Sr2 Mg 2 Al 28 0 46 (az 1. ábra X pontja) 65 BaMg4 Al 20 O 35 3
