Ультрафиолетовые лазеры и люминофоры

[Jarro]

Электролюминесцентные листы стоят относительно недорого, они гибкие и бывают всех цветов.

Ну вот. Значит это уже давным-давно есть :D

 

Хотя если использовать именно фотолюминофоры (а их видов больше, чем электролюминфоров) и расположить такие возбуждающие УФ "лампы" у потолка, да причем несколько, то неактивированные участки - дело расположения ламп. Тем более, что катодолюминофоры требуют проводов по всей комнате - согласитесь, расположить такие листы вместе со всеми проводами на разных поверхностях внутри куда сложнее, чем взять беспроводной (якобы, такие существуют) лист фотолюминофора и приклеить скотчем/клеем (да хоть вырезать фигурки и повесить на новогоднюю ёлку) куда захочется (в т.ч. на полу, на стенах, на потолке, на подоконнике, на двери и т.п.), лишь-бы вспышка оптически доставала поверхность..

Ну а если вообще выйти за пределы рационального мышления - заменить блокнотик фосфоресцентной стеной и писать/рисовать "эфемерные" записи и рисунки на такой поверхности обычным фонариком или лазером (это как-раз та "идея", из-за которой я создал этот топик)

Изменено 28 Октября, 2011 в 12:23 пользователем Jarro

[Leuchtkäfer]

 

 

 

Ну а если вообще выйти за пределы рационального мышления - заменить блокнотик фосфоресцентной стеной и писать/рисовать "эфемерные" записи и рисунки на такой поверхности обычным фонариком или лазером (это как-раз та "идея", из-за которой я создал этот топик)

Да, это довольно забавно. У меня в комнате (общага) висит план эвакуации с люминесцентной подсветкой. Бывает, под настроение рисую на нем фиолетовым светодиодом :D

Изменено 28 Октября, 2011 в 12:33 пользователем Leuchtkäfer

[Gall]

Ультрафиолетовым светодиодом или зеленым лазером 5 мВт писать можно. Синий и фиолетовый лазеры нежелательны.

 

А больше ли фотолюминофоров - не знаю. Думаю, примерно столько же. Обычно один и тот же люминофор может светиться от разных причин, а его восприимчивость к тем или иным воздействиям можно регулировать добавками. Качество зависит от чистоты веществ - к примеру, дома или в школе непросто сделать люминофор ZnS, обычно получается черный порошок с кучей примесей (но по химическим свойствам он определяется как ZnS). Чистый ZnS должен быть белым...

[Jarro]

А больше ли фотолюминофоров - не знаю. Думаю, примерно столько же. Обычно один и тот же люминофор может светиться от разных причин, а его восприимчивость к тем или иным воздействиям можно регулировать добавками. Качество зависит от чистоты веществ - к примеру, дома или в школе непросто сделать люминофор ZnS, обычно получается черный порошок с кучей примесей (но по химическим свойствам он определяется как ZnS). Чистый ZnS должен быть белым...

 

Не, ну это всё в принципе понятно и ясно. Вы, скорее всего, намекаете на то, что в условиях домашних нормального качества люминофоры никогда не получатся (хотя если раздобыть кучу растворителей, навыделять нерастворимых осадков из реакций обмена и т.д. и т.п. то не так уже и нереально очистить реагенты).

Я так подумал - если уже была бы импульсная лампочка с фильтром черным стеклом и такие фотолюминофорные смеси в форме простых пластинок, дающие белую фосфоресценцию без отклонения в монохроматичность в течение послесвечения, то вряд-ли на эту лампу можно было бы глядеть и находится рядом, учитывая ту мощность, какую бы это импульсное УФ излучение достигало каждые 15 минут.. Есть некоторые выходы (например, сравнять излучение с волной и мощностью безопасной, например взять показатели излучения Солнца в УФ-лучах), но идеального решения - нет. Видимо вот и причина того, что такие "инновационные" фосфоресцентные лампы - дело будущих поколений. Хотя..

[Gall]

Да нет, дома можно делать очень сложные вещи. Вещества продаются, посуда со шлифами продается, тягу можно кое-как соорудить, вот и лаборатория... Можно даже на кухонной плите стекло паять (сам пробовал, получается, хоть и кривовато).

 

Что касается импульсной лампы, то общая доза излучения у импульсной и непрерывной лампы будет примерно одинакова. Просто по-разному распределена во времени.

 

У Солнца излучение довольно-таки вредное. А спектр и так известен. Можно работать в крайней фиолетовой области на границе видимого спектра и даже с уклоном в синий, в видимый.

 

Со спектром люминофора могут быть проблемы. Он в любом случае будет полосатым, и хорошо если не слишком линейчатым. Вообще действительно непрерывный спектр дают только лампы накаливания. Именно поэтому, кстати, фотографы пользуются перекальными лампами и ксеноном, но почти не используют люминесцентный свет.

[Jarro]

Со спектром люминофора могут быть проблемы. Он в любом случае будет полосатым, и хорошо если не слишком линейчатым. Вообще действительно непрерывный спектр дают только лампы накаливания. Именно поэтому, кстати, фотографы пользуются перекальными лампами и ксеноном, но почти не используют люминесцентный свет.

 

Ну эт как ясень пень теперь мне понятно. Только вот будут-ли наблюдаться какие-нибудь сложности с освещением, когда спектр освещения - и вправду состоит всего из трех монохромных цветов ? Вроде как ничего плохого наблюдаться не будет.. Если речь не идет об идеально-белом свете, наверное.

 

У Солнца излучение довольно-таки вредное. А спектр и так известен. Можно работать в крайней фиолетовой области на границе видимого спектра и даже с уклоном в синий, в видимый.

 

Но если делать такого рода фосфоресцентное освещение, вспышки видимого (пусть даже полу-видимого) фиолетового цвета каждые 15 минут будут как минимум раздражать. Видимо, нужно сделать поверхностный ультрафиолет на стыке с видимым светом. Но я вот теряюсь, где такие фильтры можно достать.

Изменено 28 Октября, 2011 в 18:35 пользователем Jarro

[Gall]

Ну эт как ясень пень теперь мне понятно. Только вот будут-ли наблюдаться какие-нибудь сложности с освещением, когда спектр освещения - и вправду состоит всего из трех монохромных цветов ? Вроде как ничего плохого наблюдаться не будет.. Если речь не идет об идеально-белом свете, наверное.

Будут. Трех спектральных линий недостаточно для освещения (хотя достаточно для воспроизведения любого цвета на экране).

 

Почему: хотя глаз и воспринимает такой свет как "белый", с предметами он взаимодействует иначе. Предположим, у нас есть предмет, сильно отражающий 630 нм и чуть-чуть отражающий 430. В белом свете он выглядит красно-оранжевым. Если же его осветить смесью трех монохроматических линий - 650, 530 и 430, то мы с удивлением обнаружим, что предмет стал ТЕМНО-СИНИМ: нашу "красную" линию 650 нм он не отражает. Это называется "александритовый эффект", он сродни плеохроизму.

 

Большая часть окрашенных предметов имеет спектр поглощения из довольно узких линий. Чтобы их цвет выглядел правильно при искусственном освещении, освещение должно содержать как можно больше разных спектральных линий, чтобы наверняка попасть на "нужные" длины волн.

 

Но если делать такого рода фосфоресцентное освещение, вспышки видимого (пусть даже полу-видимого) фиолетового цвета каждые 15 минут будут как минимум раздражать. Видимо, нужно сделать поверхностный ультрафиолет на стыке с видимым светом. Но я вот теряюсь, где такие фильтры можно достать.

Сделать. Точнее, сделать вместе с лампой. За основу берется спектр излучения какого-нибудь газа (чаще всего - паров ртути) или люминофора, он сам по себе уже линейчатый с достаточно узкими линиями. Все, что надо - отрезать "лишние" линии избирательным поглощением. Это делается смесью подходящих по спектрам поглощения красителей, обычно органических. "Стекло Вуда" именно так и устроено. Для экспериментов можно использовать не фильтр, а монохроматор (хотя бы самодельный). До появления лазеров в качестве монохроматического излучения часто брали одну из линий ртути (обычно зеленую) от лампы ДРШ, выделяя ее монохроматором.

Изменено 29 Октября, 2011 в 07:43 пользователем Gall

[Jarro]

Умм спасибо, видимо двумя/тремя фотолюминофорами дело не ограничится..

 

Но почему всё-таки такого освещения не существует ?

 

Заново опишу то, как такая технология может выглядеть:

Берется ксеноновая газоразрядная импульсная лампа выходной мощностью (осветительной яркостью фотовспышки в целом) в 150%-200% от тех, которые используются в фотоаппаратах (похожих ламп на других газах - нету, как я понимаю). Затем, на поверхность лампы наносится слой (либо ставится фильтр), пропускающий электромагнитное излучение только тем диапазоном, который характерен для ближнего длинноволнового ультрафиолета А (черный свет). Затем, импульсная лампа прикручивается к стене (как бра, что-ли) или "привинчивается" к подставке на высоте, сравнимой с высотой немногим более среднего человеческого роста (но не у потолка). Ставится своеобразный выпуклый абажур (как и классический, но перевернутый большим радиусом к потолку) на эту лампу так, чтобы никто из людей не видел, как загорается эта лампа (пусть никто и так не увидит УФ вспышку)).

Затем создаются фотолюминесцентные пластины (т.е. гипсокартон или даже обычный картон с кристаллофосфоресцентной поверхностью) смесью из двух/трех/четырех разных люминофоров, оптически дающих белый свет в сумме (например, экспериментальный на базе желто-зеленого ZnS/CdS·Ag и синего ZnS·Ag, рецепт из chemlight.ucoz.com). Такие пластины в любой форме, но в большом количестве вешаются в любые места в помещении, до которых доходит вспышка упомянутой лампы.

Вспышка ультрафиолетового излучения разгорается каждые 10-20 минут, обновляя свечение фотолюминофоров - примерно с 70% от начальной яркости (спустя 10-20 минут после возбуждения, зависит от графиков послесвечение/яркость составов) до 100% от начальной яркости.

Применение - ну сами видите, обширное (истинная цель - заменить флуоресцентные лампы и лампы накаливания на вот такие экономные, простые и "долгоживущие" фосфоресцентные пластины).

 

Я вывел четыре наиболее весомых недостатков и трудностей, через которые придется пройти до работоспособной и эффективной стадии разработки такой технологии на практике:

1.Яркость фотолюминесценции фосфоров не оправдает себя. Вместо якобы дневного освещения получится полумрак в ночи..

2.Яркость ксеноновой вспышки (максимально допустимая для здоровья) будет слишком мала в коротковолновых лучах и не сумеет возбудить люминофоры на должном уровне. Возможно, потребуется расположить более двух таких вспышек по всему объему помещения, либо даже ценою КПД повысить яркость этой вспышки, чтобы ксенон в УФ-лучах эмиссировал должное кол-во излучения, хотя и тут немаловажно то, что ксенон не имеет эмиссии в УФ-лучах. Может быть, ртуть подошла-бы больше, но как её приспособить к импульсной лампе...

3.Периодически повторяющееся вспышка будет раздражительна/опасна всем находящимся внутри помещения людям. (хоть излучение для человеческого глаза и невидимо, а плафон решает проблему прямого воздействия, УФ-вспышка может вызывать флуоресценцию ненужных объектов и переотражаться в видимый фиолетовый спектр от поверхностей внутри помещения, как и говорил Gall)

4.Эта смесь из различных кристаллофосфоров будет фосфоресцировать асинхронно - как в плане яркости, так и в плане изменения цветовой эмиссии.

 

Вот вам и мини-изобретение.. мда.

Изменено 29 Октября, 2011 в 11:02 пользователем Jarro

[Jarro]

Будут. Трех спектральных линий недостаточно для освещения (хотя достаточно для воспроизведения любого цвета на экране).

Почему: хотя глаз и воспринимает такой свет как "белый", с предметами он взаимодействует иначе. Предположим, у нас есть предмет, сильно отражающий 630 нм и чуть-чуть отражающий 430. В белом свете он выглядит красно-оранжевым. Если же его осветить смесью трех монохроматических линий - 650, 530 и 430, то мы с удивлением обнаружим, что предмет стал ТЕМНО-СИНИМ: нашу "красную" линию 650 нм он не отражает.

Вот в чем соль, спасиб (: Но много ли таких предметов, которые отражают и поглощают настолько линейчатые спектры ? Т.е. мне казалось, что если провести спектр для многих обыденных предметов, то он будет несколько размазан и четких линий не будет, соответственно "несоответствия" с освещением и цветом будут не столько выявлены

 

Это называется "александритовый эффект", он сродни плеохроизму.

А чем эти явления схожи между собой ? Вроде как говорится, что плеохроизм - это изменения эмиссии от расположения света и предметов.. Я где-то видел статью про ацетат меди (там-же статьи эксперименты с борноорганическими фотолюминофорами) и разные цвета его мелких кристалликов в зависимости от их размеров и расположения, вращения.

 

Кстати - все что я писал в сокращенном варианте можно создать, наверное, и дома. Только вот борного органического люминофора с красным цветом найти практически невозможно. Придется, скорее всего, довольствоваться смесью сахарного и ацетилсалицилового :D ну и отфильтровать как-то надо излучение фотовспышки до ближнего Ультрафиолета..

 

 

Видно, что ксеноновая лампа не подойдет, его эмиссия даже в ближнем УФ крайне мала. Какие есть альтернативы ?

Изменено 29 Октября, 2011 в 11:19 пользователем Jarro

[Jarro]

Так я не могу понять - сходная-ли эта технология получится ?