146107. lajstromszámú szabadalom • Mérőberendezés fényporok kvantumhatásfokának mérésére

Megjelent: 1960. január 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.107 SZÁM 42. h. 17—22. OSZTÁLY — EE—532. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY . -Mérőberendezés fényporok kvantumhatás fokának mérésére Egyesült Izzólámpa és Villamossági r. t., Budapest Feltalálók: Bauer György és Somkuti Adolf fizikusok, budapesti lakosok A bejelentés napja: 1958. március 27. Lumineszkáló porok, un. fényporok kémiai minőségének fontos jellemzője a por kvantumhatásfoka. A fénypor kvantumhatásfoka annak lumineszkáló sugárzásából származó kvantumok, fotonok számának és a fényporba bejutó, gerjesztő fotonok számának hányadosa. Ha nj a gerjesztő és n2

a gerjesztett fotonok száma, akkor a kvantumhatásfok n2 Ha Ei(vi) a gerjesztő v1

frekvenciájú sugárzás energiája, akkor, mivel egy v\ frekvenciájú foton EM energiája nv\, a beeső fotonok száma ni = hasonlóan a gerjesztett y2

frekvenciájú fotonok E2

(v

2

) száma n2 = a kvantumhatásfok tehát _ EJW Ei(

v

i) V ~ v

2

'

vx

(2) Mivel általában sem a gerjesztő, sem a gerjesztett sugárzás nem monokromatikus, hanem folytonos spektrumú, mindkét értéket integrálnunk kell, ilyen esetben tehát d TE» J áv — c

v T<

b (3) J dv a V \\\o\ a és b, illetve c és d a gerjesztő, illetve gerjesztett sugárzás frekvenciahatárai. A gyakoratban általában azzal kell számolnunk, hogy a jeeső gerjesztő sugárzás közel homogén. Ha ennek irekvenciája v\ energiája Ei, akkor f E

^>

, n=^Ei

(4) A kvantumhatásfokot optikai vagy kalorimetrikus módszerekkei szokták meghatározni. Az ismert optikai módszerek közös jellemzője, hogy szükség van a lumineszkáló sugárzás E2

(v) spektrális energiaeloszlásának mérésére, meg kell határozni továbbá a gerjesztő sugárzás vx

frekvenciáját és Ei(vi) energiáját is. A spektrális energiaeloszlás mérése költséges laboratóriumi berendezéseket, jól begyakorlott személyzetet követel meg, maga a mérés is hosszadalmas, a kiértékelés sok számolással jár. Kalorimetrikus módszerek alkalmazásánál kaloriméterrel határozzák meg az Ei(vi) energiájú v i frekvenciájú gerjesztősugárzás energiáját, valamint a gerjesztés hatására a fényporban keletkezett Q hőmennyiséget, e két érték különbsége a lumineszkáló sugárzás energiája. ,/ E, — Q= E2

(*')d»' (5) c Ezenkívül ugyancsak spektrofotométerrel kell meghatározni a gerjesztett sugárzás k-E2

(»

/

) relatív spektrális energiaeloszlását, ahol k a mérőberendezésre jellemző hullámhossztól független állandó. Ej, Q, k E2

(v

) ilyen módon történt lemérésével meghatározható E2

(v), majd a (4) egyenlet alapján r\ is. Látható, hogy ez, a módszer sem egyszerűbb és gyorsabb, mint az előbb ismertetett optikai módszer. Fényporok gyártásánál szükséges üzemi ellenőrzésre egyik módszer sem alkalmas. A találmány szerinti kvantumhatásfokmérő berendezés kiküszöböli a spektrális energiaeloszlás