Ультрафиолетовые лазеры и люминофоры

[Jarro]

Как думаете, нельзя ли как-нибудь перевести излучение в видимую область?

зачем ?

[Jarro]

У меня назрел ещё.. один.. вопрос..

Нет ли "квантовых" подводных камней при зарядке люминофоров? Т.е. если выстроить график зависимости яркости подаваемого излучения от яркости отдачи люминофором впоследствии в полнейшей темноте, - график будет прямолинеен ? Будет ли его вид идентичен для всех люминофоров ?

[Gall]

Есть. Собственно, я их упоминал уже. Количество энергии, накопленное люминофором, от интенсивности подаваемого излучения зависит линейно - тут никаких особых проблем нет (ну разве что при очень маленьких интенсивностях, когда фотоны по сути по одному кидаем, зависимость будет иная). Но связь этой энергии с яркостью отдачи потом - сложная. Интенсивность свечения люминофора растет быстрее, чем линейно, в силу вынужденного излучения. Из-за этого скорость расходования энергии тем больше, чем эта энергия больше.

 

Если брать свечение в первый момент после облучения, то с повышением интенсивности накачки его яркость будет нарастать немного быстрее, чем пропорционально. На очень больших интенсивностях - вплоть до суперлюминесценции. Но уже через несколько секунд зависимость будет ощущаться очень слабо - сильно накачанный люминофор в первые секунды выбрасывает непропорционально больше энергии. Со временем интенсивности будут все больше сравниваться.

[Jarro]

спасибо

 

Или у меня с глазами что-то не то, или это чистейшая правда:

На улице, как всем известно, размещаются газоразрядные фонари преимущественно на Na и Hg.

Если смотреть на натриевый источник (желтоватый) - ничего особого.

А вот если издалека посмотреть на ртутный (белый, даже чуть синий) вокруг него можно будет заметить синий, даже фиолетовый через некоторый пробел от центра обруч (как это у фотографов называется - не знаю, но вряд-ли на фото можно будет запечатлеть именно этот эффект).

Аналогично, когда смотришь прямо на синий светодиод средней мощности (уличная подсветка, гирлянда) глаза как бы не могут сфокусироваться (всё чуть размыто), в отличии от других цветов.

Те же ли причины этот зрительный "артефакт" имеет, что и упомянутые в начале темы (=хрусталик глаза сам начинает чуть флуоресцировать, как и другая органика), либо у меня что то не в порядке ?

[RadioHAM-433]

Но для фокусировки нужно уменьшить приломление что сделать на большом расстоянии нельзя (не расчитан глаз на столько малое преломление) а вот на маленьком можно и на синий и на УФ надо просто немного потренировать моЦк и можно будет быстро фокусироваться на нужный цвет(в качесвте тренировки можно посмотреть стереопары и фантомашки еще). Но ртутные УФ излучают не хило в нём и дело. Сделай RGB бувны на чёрном фоне на мониторе и ты сразу заметишь что сфокусировавшись на синий красный поплывёт или наборот. А когда на пятно от УФ лазера смотришь в дали вообще мазня полная клякса такая вокруг такое свечение характерное. Да от УФ 500 мВт лазера всё светиться не хило.

[Jarro]

Спасибо за сообщение :-D интересно

Хотелось бы узнать важный вопрос, который я так и не задал за 20 страниц: а почему же ртуть в люм. лампах не заменяется на аргон ?

Преимущества: низкая цена, маленькая теплоёмкость, газ (t_кип на 200°C меньше, чем у Hg), полное отсутствие токсичности, инертность.

Недостаток один, но большой - у спектра с аргоном не подвезло - большая часть эмиссионных линий всё-таки будет находится в видимом спектре, но возле УФ.

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ~полезный участок спектра, довольно большой процент спектральных линий, учитывая спектры других подходящих сюда газов.

Но ведь есть флуоресцентные неорганические люминофоры с пиком на ~400нм с эмиссией в зелёном спектре !

Изменено 8 Мая, 2012 в 20:07 пользователем Jarro

[antixrest]

Почитав все что вы написали на 20 страницах я думаю что сама идея распределенного свечения не плохая но основной недостаток именно в том что вы хотите чтобы у вас была импульсная система на мой взгляд это не возможно по ряду причин первая это мощность импульса предположим у вас есть комната и она освещается 3 лампами накаливания по 60 ватт с обычным для ламп кпд 3% следовательно за 1 секунду у вас выделяется 5,4 джоуля в видимой облости вы хотите чтобы комната была также ярко освещена в течении 15 минут от 1 вспышки но для этого мощность 1 вспышки должна быть не меньше чем 4860 дж (считается что кпд лампы и люминофора должно быть равно 100%)Чтобы создать подобную вспышку нужен конденсатор емкостью 24000 микрафарад и напряжением 450 вольт подобный конденсатор дорог примерно 16000 рублей.Проблема №2 это вред вспышки думаю она будет фатальна для зрения а возможно будет достаточна даже для ожога кожи.

[Jarro]

Спасибо за ответ.

нуу.. Как бы.. Лампы накаливания - это уже старьё :D Вы ещё забыли, что тем люминофорам будет нужна область УФ - у лампы накаливания сплошной спектр излучения расположен примерно в видимом диапазоне и КПД снизиться даже больше.

Без особых знаний я предложил просто газоразрядную лампу на Ar: она дешевле, свечение легче активируется (по причинам выше), а по тем же причинам КПД импульсного разряда должен быть больше, чем просто свечение Ar. Ну и сама по себе газоразрядная лампа на аргоне имеет куда больше КПД, чем лампа накаливания. Правда я цифр пока не нашёл..

Его инертный брат, Xe (ксенон), уже очень долгое время применяется в качестве фотовспышки, Вы это понимаете.

Я взял свой борный люминофор, активировал на нём ксеноновую вспышку фотика - выглядело нелепо но, впрочем, эффект был (кстати, люминофор тогда светился тусклым БЕЛЫМ светом, причину чего ещё предстоит узнать). Тем не менее, основной спектр ксенона расположен как-раз не в УФ и даже не в синей области и тот люминофор не зарядится, причём КПД всей системы будет низкий.

Зато, аргон имеет заметные линии (картинка повыше) в УФ области и ближнем синем спектре. Есть даже такие аргоновые бомбочки http://en.wikipedia....ki/Argon_flash. Вообще, если взять такую ампулу и ударить по ней очень сильным разрядом, а поверх распылить как в люм. лампах люминофор (что-то вроде автономного источника света, прямо как ХИС), то он сможет "зарядить" фосфоресценцию на долгий и яркий свет, скажем так.

Насчёт зрения: повышаем частоту вспышек, понижая их яркость. Также, стараемся не направлять их на людей. И, в-третьих, ставим на лампу Стекло Вуда - более-менее чистый УФ диапазон, конечно, вызывает проблемы со зрением, но, насколько я нашёл, эти проблемы не являются долгосрочными.

Изменено 9 Мая, 2012 в 20:33 пользователем Jarro

[antixrest]

Вероятно вы меня не совсем правильно поняли я имел ввиду что для освещение некой комнаты необходимо 5.6 дж света за секунду и не важно откуда они поступили от древних ламп накаливания современных светодиодов или были получены вашим методом. Кстати еще один маленький недостаток как быстро выключить вашу лампу боюсь что она будет светить тусклым светом не мение часа.По поводу освещения на мой взгляд самое эфективное и уневерсальное это светодиоды.Думаю что скоро цена на них значительно упадет.

[Jarro]

Ах я теперь понял, о чем Вы.

Так а почему бы не увеличить частоту вспышек ? Скажем, каждую минуту ?

Этим можно решить кучу побочных проблем (резкое изменение цветовой и яркостной эмиссии белого люминфора перед новой вспышкой, опасность для глаз, сам люминофор и требования к нему, т.к. у него убывающий с уменьшением затухания график функции свечения от времени, конденсатор, слишком большое время ненужного послесвечения при выключенном состоянии). Более того, здесь уже можно использовать уж совсем разные люминофоры, и недлительного послесвечения - даже на борном оксиде. Самые яркие (т.к. основное свечение смещено в начало зарядки и сильно уплотнено за счёт длительного послесвечения, его и нет) из легко-изготавливаемых.

Да, тусклый свет будет. Есть решения: у разных люминофоров принцип затухания совершенно разный, можно подобрать фосфор, светящийся ярко и более-менее равномерно первые 1-2 минуты и быстро затухающий, думаю такие есть, те же борные люминофоры.

Это к идее с комнатным освещением.

 

Если говорить о той же аргоновой бомбе в автономных переносных источниках света, то здесь нужны вещества что-то вроде алюминатных люминофоров. Берётся в темноте такая капсула с детонатором, детонатор поджигается, аргон ионизируется. Испускается УФ (наверное, и глубокий тоже). Яркости должно хватить на долгое свечение.. КПД зависит от подобранных люминофоров.

Изменено 11 Мая, 2012 в 18:34 пользователем Jarro