201627. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminátokat és/vagy gallátokat tartalmazó lumineszcens anyag előállítására
HU 201627 B 1 több mint 25 mól%-át, vagy az Al-nek több mint 25 mólX-át helyettesítjük, akkor nemkivánt számú szubfázisok keletkeznek. Ezért ilyen nagymértékű helyettesítések nem alkalmazhatók. Az találtuk továbbá, hogy a BazGatOn bárium-gallátnak ugyunaz a szerkezete érhető el, miáltal a Ba részben helyettesíthető Sí—rel, és a Ga részben helyettesíthető Al-lel. A Ba-nak 50 mól%-nál nagyobb mennyiségben történő helyettesítése, vagy a Ca-nak 25 mól%-nál nagyobb mennyiségű helyettesítése nem használható annak érdekében, hogy a nagy mennyiségben keletkező, nem-kívánt szubfázisokat elkerüljük. A tiszta stroncium-gallátok, vagy báriuiu-aluminátok ugyanazzal a szerkezetei nem lennének előállíthatok. Az ezzel analóg kalcium-vegyilletek sem volnának előállíthatok. Megjegyzendő, hogy nagyon kis mennyiségű kalcium (például legfeljebb 1 mól%) az Sr és/vagy Ba helyett nem zavaró. A kalciumnak azonban nincsenek előnyei, és nagyobb mennyiségben a kivárit fázisoktól eltérő fázisok kialakulásához vezet. Az új aluminátoknak kétvegyértékű europiummal történő aktiválása és az új gallátoknak háromvegyértékü krómmal történő aktiválása nagyon jó hatásfokú lumineszcens anyagokat eredményez, amelyek mind rövidhullámú, mind hosszúhullámú ultraibolya sugárzással gerjeszthetók, gerjeszthetók továbbá katódsugarakkal és röntgensugarakkal is. Az aluminátoknak krómmal és a gallátoknak európiummal történő aktiválása nem használatos, mivel ezáltal csak nagyon kis fényhasznosítás érhető el. A kétvegyértékű európiummal aktivált stroncium-aluniinátoknak az emissziós sávja a spektrumnak a kék részébe esik, és maximuma hozzávetőlegesen ■158 nni hullámhosszon van, félérték sávszélessége mintegy 60 nm. Ha ezekben az aluminátokban a stronciumot. báriummal helyettesítjük, akkor az emissziós maximum a bárium tartalmának növekedésével hosszabb hullámhosszra kerül, és a félérték sávszélesség kismértékben megnövekszik. A bárium-gallátokriak krómmal történő aktiválása vörösen lumineszkáló anyagokhoz vezet, amelyeknek az emissziós hullámhossza 650-750 nm tartományba esik, amelyben egy keskeny csúcs található, hozzávetőlegesen 695 nm hullámhosszon. Az találtuk, hogy kétvegyértékű európiummal történő aktiválás során a legjobb hatásfokkal lumineszkáló anyagokat akkor kapjuk, ha olyan alaprácsú stroncium-aluminátot választunk, amely nem tartalmaz galliumot, és amelyben a stroncium részben báriummal helyettesítve van. A találmány szerinti lumineszcens anyag egy előnyös kiviteli alakjánál a lumineszcens anyag megfelel a következő képletnek: (Sri-i>-Bap)z-xEu»AkOn ahol 0.001 í x í 0,25 és 0 < p <. 0,025. a 4 Az x európiumtartalom ekkor nem választható 0,001-nél kisebb értékre, mivel x-nek ilyen kis értékénél a gerjesztő energiának az elnyerése túlságosan kicsi, és túlságosan kis fény hasznosítást kapunk, x-nek 0,25-nél nagyobb értéke esetén a fény hasznosítás túlságosan erősen csökken a koncentráció csökkenése következtében. Amint fentebb már említettük, ha a stronciumot báriummal helyettesítjük, az emissziós sáv a stroncium-aluminát kristályszerkezetben eltolódik a hosszabb hullámhosszak felé, miközben az aluminát kristály szerkezete megmarad. A kétvegyértékű európiummal aktivált, tiszta stronciuni-aluminátnak az emissziós maximuma hozzávetőlegesen 458 nrn-en van. Az anyag egységnyi kristályának paraméterei a következők: a = 21,93, b = 4,89 és c = 8,41. A bárium helyettesítése azt eredményezi, hogy a kristályszerkezetben csupán az egységnyi cella lesz kismértékben nagyobb (ha például az előbb említett képletben p = 0,25-tel, akkor- azt találtuk, hogy a = 22,04 és p, valamint c lényegében egyenlő az előbb említett értékekkel, a stroncium-aluniinátra vonatkozóan). p = 0,50 értékénél az emissziós maximum hozzávetőlegesen 475 nm-re esik. Az aluminiumtartalmú, előbb említett előnyös foganatosítási mód szerinti lumineszcens anyagot előnyösen alkalmazhatjuk kisnyomású higanygőz kisülő lámpáknál, különösen olyan lámpáknál, amelyek általános világítási célokra szolgálnak. Ebben az esetben különösen előnyös, hogy egy alkalmas bárium-helyettesítéssel az emissziós maximum elhelyezkedése 458-475 nm hullámhossz-tartomány határok között beállítható, és ily módon ez az elhelyezkedés különböző igények kielégítésére alkalmas. Elektronokkal történő gerjesztés esetén a nagy energiaátalakítási hatásfok eredményeként, ezek az aluminátok nagyon előnyösen használhatók katódsugár-csövekhez is. Azt találtuk továbbá, hogy krómmal történő aktiválás esetén a legjobb fényhasznosítású anyagokat akkor kapjuk, ha a bárium-gallátot választjuk alapkristályrácsul, ami nem tartalmaz aluminátot, és amelyben a bárium részben helyettesíthető stronciummai. Ezért a találmány szerinti eljárás előnyös megvalósítását az jellemzi, hogy a lumineszcens anyag megfelel a következő képletnek: (S ri-pBap JzGae-yC PyOli ahol 0,001 í y < 0,10 és 0,50 í p s 1,00. Az y krómtartalmat a megadott határok között kell tartani, mivel, ha y kisebb mint 0,001, vagy nagyobb mint 0,10, akkor a fény hasznosítás nagyon kicsi lesz, a gerjesztő energiának nagyon kis mértékű elnyelése következtében; illetve a koncentráció csökkenése következtében. Ha a báriumot részben stronciummai helyettesítjük, akkor ez kismértékben befolyásolja a lumineszcens tulaj-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
