189091. lajstromszámú szabadalom • Lumineszkáló ernyő
1 189 091 2 amelyek olyan sávban (félértékszélesség körülbelül 80 nm) lumineszkálnak, amely a spektrum vörös tartományában rendelkezik maximummal körülbelül 635 nm-nél. Ezek ennélfogva jól alkalmazhatók vörös komponensként vagy színjavító komponensként kisnyomású higanygőz kisülési lámpák lumineszkáló ernyőjén, amelyek közönséges világítási célokra szolgálnak. A gerjesztési energia ezekben az anyagokban is a Ce-től (Ce-tartalom 0,01-tól 1-y-ig) megy az Mn-hez. Ezek az anyagok is tartalmazhatnak Gd-t (y = 0-0,99). A p Mn-tartalomnak a 0,01—0,30 tartományban kell lennie. Azok a Cd-tartalmú borátok, amelyek mind Mn-t, mind Tb-t tartalmaznak (p # 0 és z =£ 0), vörös Mnemissziót, valamint zöld Tb-emissziót mutatnak. Ezek az anyagok jól használhatók általános világításra szolgáló kisnyomású higanygőz kisülési lámpák ernyőjén való felhasználásra. Ezekben az anyagokban Ce ismét legalább 0,01 és legfeljebb 1-y-z koncentrációban van jelen. Ezek az anyagok tartalmazhatnak Gd-t (y = 0-0,98). A Tb- és Mntartalom tartománya megegyezik olyan anyagok tartományával, amelyek csak Tb- vagy csak Mnemisszióval rendelkeznek (0,01 «S z =£ 0,75 és 0,01 sí p < 0,30). A Ce-emisszió a leghatásosabb olyan Cd-tartalmű borátokban (ahol y = z, p = 0), amelyekben az x Ce-tartalom 0,01-től 0,50-ig terjed. Egy ilyen típusú anyagokat magában foglaló lumineszkáló ernyő előnyös tehát akkor, ha Ce-emisszió kívánatos. A találmány szerinti lumineszkáló ernyő következő előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy z = p = 0, 0,01 í x ^ 0,50, 0,05 y íS 0,75, x+y s£ 1. A leghatásosabb Gd-emissziót tehát akkor kapjuk, ha a Gd-tartalom 0,05 és 0,75 között van, a Ce-tartalom pedig 0,01-től 0,50-ig terjed. A leghatásosabb Tb-emissziót az olyan fent megadott általános képletű borátok adják, amelyekben az Mg részben vagy egészen Cd-vel van helyettesítve, és amelyek nem tartalmaznak Mn-t (p = 0), és ahol az összes rendelkezésre álló Y- és La-helyet Ce, Tb foglalja el, és adott esetben Gd is lehet (x + y+z = 1), ahol a Tb-tartalom megfelel a 0,01 < z ^ 0,75 követelménynek. A találmány szerinti lumineszkáló ernyő további előnyös változata egy Cd-tartalmú fent megadott általános képletű borátot foglal magában, és az jellemző rá, hogyz = 0,0,01 ^p^0,30ésX+y = 1. A Ce-vel és Mn-nel aktivált és vörös Mn-emisszióval rendelkező borátokra azt találtuk, hogy a leghatásosabb anyagokat kapjuk akkor, ha Y és La teljesen Ce-vel és adott esetben Gd-vel van helyettesítve. A találmány szerinti lumineszkáló ernyő másik előnyös kiviteli alakja Ce-vel, Tb-vel és Mn-nel aktivált borátot tartalmaz, amelyet az jellemez, hogy a borát egy olyan fent megadott általános képletnek felel meg, amelyben az Mg részben vagy egészben Cd-vel helyettesített és 0,01 p 0,30, 0,01 < z ^ 0,75 és x+y+z = 1. Azt találtuk, hogy ezekben a borátokban is előnyös, ha Y és La teljes egészében Ce-vel, Tb-vel és adott esetben Gd-vel van helyettesítve. A találmány kiviteli alakjait a továbbiakban példákon is bemutatjuk a rajzokra hivatkozva. A rajzok közül az 1. ábra egy találmány szerinti kisnyomású higanygőz kisülési lámpa vázlatos keresztmetszeti rajza, a 2. ábra egy Ce-vel és Tb-vel aktivált borát emiszszíós spektrumát mutatja, a 3. ábra egy Ce-vel és Mn-nel aktivált borát emiszsziós spektrumát szemlélteti, és a 4. ábra egy Ce-vel, Tb-vel és Mn-nel aktivált borá' emissziós spektrumát mutatja. Az 1. ábrán az 1-es hivatkozási szám egy kisnyomású higanygőz kisülési lámpa üvegfalát mutatja. A 2 és 3 elektród, amelyek között a kisülés végbemegy a lámpa üzemelése alatt, a lámpa két végén van elhelyezve. A lámpa valamely nemesgázelegyet tartalmaz, amely indítógázként szolgál és ezenkívül kis mennyiségű higany is van jelen. A lámpa el van látva egy lumineszkáló ernyővel 4 lumineszkáló réteg alakjában az 1 fal belső oldalán, an ely 4 lumineszkáló réteg egy találmány szerinti lumineszkáló ritkaföldfém-metaborátot tartalmaz. A 4 lumineszkáló réteget szokásos módon visszük fel az 1 falra, például olyan szuszpenzió alakjában, amely a lumineszkáló anyagot tartalmazza. 1. példa Az alábbi összetételű elegyet készítjük el: 2,714 g Gd203 0,861 g Ce02 0,935 g Tb407 (»,757 g MgO 8,038 g H3BO3 1,122 gCdC03 Az elegyet 1000 °C-on hevítjük I óra hosszat, gyengén redukáló légkörben (2 tf% hidrogént tartalmazó nitrogénben). Lehűtés és poritás után egy terméket kapunk, amelyet ugyanilyen hőmérsékleten ismét kezelünk. Az anyagot ezután lehűtjük és pontjuk, és így lumineszkáló ritkaföldfém-mctaborátot kapunk, amelynek összetétele a következő: ' <do,6Ceo,2Tbo)2Mg0,75Cd0)25B50u). A röntgensugár-diffrakciós analízis azt mutatta, hogy ez az anyag és a többi találmány szerinti anyag is (amelyeket a következő példákban ismertetünk) monoklin kristályszerkezetűek, hasonlóan például az LaCoB5Oio vegyület szerkezetéhez. Abban az esetben, ha az anyagot rövidhullámú ultraibolya besugárzással (főként 254 nm hullámhosszú fénnyel) kezeljük, akkor a borát k/antumhatásfoka (q) = = 84 % és a sugárabszorpciója (A) 91 %. Ennek az anyagnak az emissziós spektruma a Tb-sugárzás jellemzőjéből áll és a 2. ábra mutatja be. A 2. ábrában a hullámhosszt a vízszintes tengelyre visszük 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55. 60 65 3
