三基色荧光粉发光原理
荧光粉发光原理
荧光粉发光原理荧光粉是一种能够发出荧光的物质，它在紫外线的照射下能够发出可见光，这种发光现象被称为荧光发光。
荧光粉发光的原理是怎样的呢？让我们一起来探讨一下。
荧光粉发光的原理主要是通过激发态和基态之间的能级跃迁来实现的。
当荧光粉受到紫外线照射时，紫外线的能量会激发荧光粉中的电子，使得电子从基态跃迁到激发态。
在激发态中，电子会停留一段时间，然后再返回到基态。
在电子返回基态的过程中，会释放出能量，这部分能量就以可见光的形式发出，从而实现荧光发光的效果。
荧光粉的发光过程可以用能级图来解释。
在能级图中，荧光粉的基态能级较低，而激发态能级较高。
当荧光粉受到紫外线照射时，电子会被激发到激发态能级，形成激发态。
随后，电子会自发地返回到基态能级，释放出能量。
这种能级跃迁的过程就是荧光粉发光的基本原理。
荧光粉发光的颜色取决于荧光粉的化学成分和结构。
不同的荧光粉在受到紫外线激发后，释放出的能量对应的波长不同，因而呈现出不同的颜色。
比如，钴掺杂的荧光粉会发出蓝色光，铜掺杂的荧光粉会发出绿色光，铅掺杂的荧光粉会发出黄色光。
通过控制荧光粉的化学成分和结构，可以实现发出不同颜色的荧光光。
荧光粉发光的应用非常广泛。
在日常生活中，荧光粉被广泛用于荧光灯、荧光笔、荧光涂料等产品中，用于制作指示灯、标识标志、装饰品等。
此外，荧光粉还被应用于科研领域，用于荧光显微镜、荧光标记、荧光探针等方面。
荧光粉发光的原理深入浅出，易于理解，但其应用却是非常广泛和重要的。
总的来说，荧光粉发光的原理是通过激发态和基态之间的能级跃迁来实现的，荧光粉的发光颜色取决于其化学成分和结构。
荧光粉发光的应用非常广泛，为我们的生活和科研带来了许多便利和帮助。
希望通过本文的介绍，能够更加深入地了解荧光粉发光的原理和应用。
三基色荧光粉
荧光粉简介荧光粉(俗称夜光粉、长效夜光粉、发光粉、蓄光粉)，通常分为稀土材料环保无毒无害无放射光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。
光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，在缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时至十几小时。
带有放射性的夜光粉，是在荧光粉中掺入放射性物质，利用放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光，这类夜光粉发光时间很长，但因为有毒有害和环境污染等，所以应用范围小。
简史20世纪初，人们在研究放电发光现象的过程中开发了荧光灯和荧光粉。
当时的荧光灯使用硅酸锌铍荧光粉，发光效率低，并有毒性。
1942年,a.h.麦基格发明卤磷酸钙荧光粉并用在荧光灯内，在照明领域引起了一次革命。
这种粉发光效率高、无毒、价格便宜，一直使用到现在。
70年代初，荷兰科学家从理论上计算出荧光粉的发射光谱，发现荧光粉如由450nm、550nm和610nm三条窄峰组成(三基色[1])，则显色指数和发光效率能同时提高。
1974年，荷兰的范尔斯泰亨等人先后合成了发射峰值分别在上述范围内的三种稀土荧光粉，使灯的发光效率达到85lm/w,显色指数为85,使荧光灯有了新的突破。
稀土三基色荧光粉的特点是发光谱带狭窄，发光能量更为集中，且在短波紫外线激发下稳定性高，高温特性好，更适用于高负载细管荧光灯和各种单端紧凑型荧光灯。
类型灯用荧光粉主要有3类。
第一类用于普通荧光灯和低压汞灯，第二类用于高压汞灯和自镇流荧光灯，第三类用于紫外光源等。
荧光灯和低压汞灯用荧光粉有锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉和稀土三基色荧光粉。
锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉是在氟氯磷灰石基质3ca3(po4)2 c a(f, cl)2中，掺入少量的激活剂锑(sb)和锰(mn)以后制成的荧光粉，通常表示式为：3ca3(po4)2 ca(f,cl)2:sb,mn 这种荧光粉的制备方法很多，采用的原料也可以不同，但对原料的纯度要求较高。
荧光粉发光原理
荧光粉发光的原理是什么一、"荧光粉"发光的启示为了弄清荧光粉的化学成分，我们首先想到了荧火虫的发光，荧火虫的发光原理主要有以下一系列过程。
成光蛋白质＋成光酵素含氧成光蛋白质（发出绿光）含氧成光蛋白质＋H2O成光蛋白质这就是荧火虫为何能持续发光，并且光亮一闪一闪的原因，值得注意的是，荧火虫所发出的绿光是一种"冷光"，其结果转化率竟达97%。
其次，我们又注意了发光塑料的发光，发光塑料主要是在普通塑料中掺进一些放射性物质，如14C、35Sr、90Sr及Na、Th和发光材料ZnS、CaS这些硫化物在放射光线的照射下，被激发而射出可见光（冷光）。
荧光粉的化学成份由模糊的硅酸盐、钨酸盐，单一的元素Ba、Sr最后深化到标准的化学式，其化学组成为：类别化学式颜色密度红粉Y2O3：Eu白5.1±0.2绿粉CeMgL11O19：Tb白4.2±0.2蓝粉BaMgAl10O17：Eu白3.7±0.2双峰蓝粉BaMgA10O17：（Eu、Mn）白3.8±0.2上转化荧光粉，即红外线激发荧光粉的成分为：化学组成：YErYbF3外观：白色无机粉末晶粒尺寸：30nm激发波长：980nm发光颜色：绿光特性：透光率较高，有较高的耐溶剂、耐酸碱性能应对荧光粉危害的几种方法由于荧光粉在充入日光灯管过程中，含有较多量的Hg，因此其危害的主要来源就是其散发的Hg蒸气，权威资料显示：汞蒸气达0.04至3毫克时，会使人在2至3月内慢性中毒；达1.2至8.5毫克量，会诱发急性汞中毒，如若其量达到20毫克，会直接导致动物死亡。
汞一旦进入人体内，可很快弥散，并积累到肾、胸等组织和器官中，慢性汞中毒会导致精神失常，植物神经紊乱，急性症状常头痛、乏力、发热、口腔及消化道齿龈红肿酸痛，靡烂出血，牙齿松动等，部分皮肤红色斑、丘疹，少数肾损害，个别肾疼、胸痛，呼吸困难，紫绀等急性间质性肺炎。
彩色电视显像原理
彩色电视显像原理
彩色图像的显示基于三基色的原理。
任何彩色都可以用红绿蓝三种基色配合而产生基本相同的视觉效果。
彩色管不同于黑白管，它有产生三种基色的荧光屏和激励荧光屏上数以万计的三基色单元的三个电子束。
只要三基色荧光粉所产生的光的分量不同，就可以形成自然界的各种彩色。
如红绿蓝三基色的光通量依一定的比例配合就成白光。
红和绿配合就成黄光。
红和蓝配合就成紫光。
只有红枪的电子束激发红粉则发红光，只有蓝束激发蓝粉则发蓝光，只有绿束激发绿粉则发绿光。
如果三束电流均为零（荧光屏未被激发）则呈黑色。
彩色电视信号传输不同于黑白电视之处就是除亮度信号外还有一个色度信号。
彩色电视机接收这两个信号，经过处理后分解为三个（红、绿、蓝）亮度信号分别去调制相应的电子枪。
显像管的内部磷光层与外层之间有一层玻璃相隔，电子枪打出的电子束再透过玻璃，由于光的折射就会产生扭曲现象，在看到之后就会产生很强的内凹感。
显色原理：
彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成，由三束电子束分别激活这三种颜色的磷光涂料，以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色,这非常类似于绘画时的调色过程。
磷光体应具备以下特征：
1、具有色纯度高的发光体
2、有高的发光效率
3、在电子射线长时间照射下性能不变坏
4、适合显像管的制造工艺
显像管覆盖有一层发光物质——荧光粉，当电子撞击时发出光来，发光强度取决于电子的数量和速度，在这里机械能转化为光能，在电视机中，电子速度是恒定的，所以，亮度值与电子速流大小有关。
三基色荧光灯的电路原理
三基色荧光灯的电路原理三基色荧光灯是一种将白光分解成红、绿、蓝三种基本颜色的灯光装置。
它不同于普通的荧光灯，普通荧光灯是通过荧光粉的发光来产生白光的，而三基色荧光灯则是将三种基本颜色的荧光粉混合在一起来产生白光的。
三基色荧光灯的电路原理包括以下几个部分：电源供电部分、启动电路部分、功率调节电路部分和驱动电路部分。
电源供电部分是整个三基色荧光灯电路的基础，通常使用交流电源来为灯管供电。
电源供电部分包括电源线、电源开关、电源滤波器等。
交流电源输入之后，经过电源滤波器的滤波处理，去除电源的电磁干扰和杂波。
启动电路部分是将灯管引入工作状态所必须的电路。
三基色荧光灯使用带有电子镇流器（Electronic Ballast）的高频开关电源来启动灯管，电子镇流器的原理是通过产生高频交流电源来驱动灯管。
启动电路部分包括电子镇流器、电容器、电感等元件，电子镇流器通过电压变压器和电源滤波器将输入电压转换为高频电压供给灯管。
功率调节电路部分用于调节灯管的亮度和色彩均匀度。
功率调节电路主要通过对灯板的控制，实现灯管的功率调整。
调节灯管的亮度可以通过调整灯板上的电阻或开关来实现，而调节灯管的色彩均匀度则可以通过控制三种基本颜色的荧光粉在灯管内的混合比例来实现。
驱动电路部分是将电源供电转换为可驱动灯管的电流和电压的电路。
驱动电路部分包括电源开关、变压器、整流器等元件，通过对输入电流和电压进行变换，将其转换为适合灯管的工作电流和电压。
总之，三基色荧光灯的电路原理是通过电源供电部分为灯管提供电能，启动电路部分将灯管引入工作状态，功率调节电路部分调节灯管的亮度和色彩均匀度，驱动电路部分将电源供电转换为可驱动灯管的电流和电压。
这一系列电路的协调工作，使得三基色荧光灯能够产生出理想的白光效果。
三基色荧光粉
3.3按照激发源分类
发光材料的种类
根据发光材料的激发光源不同，荧光粉可以分 为不同的种类： 阴极射线发光 光致发光 电致发光
3.3按照激发源分类
发光材料的种类
阴极射线发光就是指荧光粉在电子的轰击下发光。 例如：电视机显像管（CRT）的发光： 显像管发射出电子，在电场的加速作用下， 电子的能量被提高，高能电子轰击显示屏上的荧 光粉，使荧光粉发出光，通过不同的荧光粉发出 的不同颜色的光组成显示画面，人眼就能够观察 到显示屏上显示的画面。
短余辉荧光粉余辉一般都在十几ms以下，显示对于 余辉时间要求更短，特别是3D电视，因为电视画面的快 速转换，一般要求发光材料的余辉时间小于5ms。 短余辉材料也有其他用途，比如闪烁体发光材料， 被用在探测和记录。要求余辉时间非常短，一般在ns或 者us级。
3.2按照转换方式分类
发光材料的种类
4.2三基色荧光粉的种类
红粉YOX
灯用荧光粉的介绍
红粉YOX
铝酸盐体系
绿粉CAT
磷酸盐体系
绿粉LAP
蓝粉BAM
蓝粉SCA
特点：铝酸盐荧光粉成本比较低，制造工艺简单，光效比磷酸盐低。 磷酸盐荧光粉稀土含量高，制造工艺复杂，稳定性不如铝酸盐荧 光粉。
4.2稀土红粉的物理特性
Y2O3:Eu3+红粉
稀土红色荧光粉
第二章：光的颜色
光的波长与颜色
光的三原色
色温、光色和显色指数
2.1光的波长与颜色
光的颜色
蓝光波长在450nm左右 绿光波长在520nm左右 红光波长在600nm以上
单纯的用波长不足以很好的描述光的颜色，所以人们发 明了色坐标图，用坐标定量的描述光的颜色
2.1光的色坐标
荧光粉的发光原理_技术发展史_开发现状及课题
2008年第11期中国照明电器CHINALIGHT&LIGHTING33荧光粉的发光原理、技术发展史、开发现状及课题国本崇(日)著辛相东译摘要荧光粉是一种能将外部能量转变为光的物质。
荧光材料广泛应用于照明、显示、X射线探测系统等领域。
它是当今一类重要的高性能材料。
本文将阐释荧光粉的发光原理,并介绍它的开发历史和现状。
关键词荧光粉发冷光量子力学稀土元素荧光灯几本写得很好的与荧光粉相关的物理学等方面的教科书,详细内容可参阅这些文献。
本文仅就荧光粉的荧光粉是一种将外部提供的能量转变为光的材料,广泛用作转换至人眼能够看到的可见光的物质,成为照明、显示领域中重要的支撑材料。
因为射入我们眼中的光是由荧光粉发出的,所以可以说亮度、色彩等最终人所感知的部分均取决于荧光粉。
人类通过视觉获得的信息量占总量的80%,因此,荧光粉是现今生活中极其重要的材料之一。
1 荧光粉的发光原理将外部能量提供给荧光粉(称作激发)的方式有很多种,发光过程中的物理现象也各不相同。
一般根据激发方式对发光装置分类。
/荧光0是物质在低温中发光的现象,也称这种现象为/发冷光0。
像白炽灯灯丝那样的高温物质利用热辐射也会发光,但这是黑体辐射现象而非荧光现象。
荧光粉的化学成分,如LaPO4:Ce,Tb3+3+引言发光原理及发展历程,目前使用的荧光粉材料的现状和课题作简单介绍。
为举例说明荧光粉的发光原理,首先介绍常见的照明用荧光粉的发光机理。
这种发光是由孤立的单个原子或离子产生的。
由量子力学的知识可知,孤立的单个原子或离子中具有多个能级,如图1(a)所示,当原子或离子中的束缚电子由高能级向低能级跃迁时,会形成自身固有的发光。
下面以最简单的氢原子为例进行说明。
氢原子中含有1个电子,并且从原子核向外依次为称作1s、2s、3s,,的电子轨道,各电子轨道对应不同的能级,氢原子的这1个电子通常位于最内侧的1s轨道上,该电子的状态称为基态。
若该电子受到电子碰撞或光等外来能量的刺激(激发),它就会吸收激发能量而向其外侧的轨道如2s轨道迁移。
稀土三基色荧光粉介绍-PPT
例 如 ： 将 Al2O3 、 CeO2 、 Tb4O7 、 MgCO3 和 H3BO4按一定比例混合均匀，装入刚玉坩埚，于 1350℃在还原气氛下灼烧5h，取出粉碎后，再混 合均匀，装入坩埚，在还原气氛于1350℃灼烧2h。 选粉、压碎、过筛得到成品。
CeO2必须使用高纯原料，其中主要含有的杂质 为La、Pr和Nd,其中Pr3+和Nd3+对绿粉产生严重 的猝灭效应。
(4)Y2SiO5:Ce3+,Tb3+
Y2SiO5:Ce3+,Tb3+也属于单斜晶系,其中Tb3+的用 量 大 ， 合 成 成 本 高 。 在 Y2SiO5 中 Ce3+ 的 两 个 激 发峰分别位于300nm和350nm附近，发射峰位于 400nm；Tb3+的激发光谱包括245nm附近的强吸 收和在290－390nm范围的弱吸收，Tb3+可以不 需要Ce3+的敏化而直接被254nm的紫外光激发。 当Tb3+的摩尔分数超过5％时，主要表现为黄绿 区的 5D4→7FJ的发射，蓝区的5D3→7FJ跃迁很弱。 当以365nm紫外光激发时，发生Ce3+ → Tb3+能量 传递。
3.4 稀土三基色荧光粉
单色粉按一定比例配置成混合粉后制灯，绿粉对灯 的贡献最大，而红粉、蓝粉的主要作用是将绿光调 为白色的照明光，提高显色指数。根据基质材料的 不同，可将稀土三基色荧光粉分为铝酸盐、磷酸盐 和硼酸盐三大系列。其中铝酸盐最早被发现和应用， 制造工艺和技术已经相当成熟，国内多为铝酸盐系 列，产销量最大。磷酸盐首先被日本人发明和投入 生产，其烧成温度比铝酸盐低300－400℃，但合成的 工艺条件不易控制，产品的一致性差，制灯过程会 发生变色现象。硼酸盐在国内很少实际应用，虽然 其烧成温度低（在1000 ℃左右），但温度范围很窄， 对电炉的温控条件要求极其苛刻。
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三基色荧光粉发光原理详解
1. 引言
三基色荧光粉（Tricolor phosphor）是指由红、绿、蓝三种不同颜色的荧光粉组
合而成的一种发光材料。
它在显示技术、照明、荧光灯等领域得到广泛应用。
三基色荧光粉的发光原理是基于荧光效应，即通过吸收外部能量激发内部电子跃迁，从而发出特定波长的光。
本文将详细解释三基色荧光粉发光的基本原理。
2. 荧光效应
荧光效应是指物质在吸收能量后，通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来，发出特定波长的光。
荧光效应的基本原理是能级的跃迁。
物质的电子在不同能级之间跃迁时，会吸收或释放能量，其中包括电子的激发、激发态的寿命以及光的发射等过程。
3. 三基色荧光粉的组成
三基色荧光粉由三种不同颜色的荧光粉组合而成，分别是红色、绿色和蓝色荧光粉。
每种荧光粉都能吸收特定波长的光，并发出相应颜色的光。
通过调整三种荧光粉的比例，可以实现各种颜色的发光效果。
4. 红色荧光粉发光原理
红色荧光粉主要由钇铝石榴石（YAG:Ce）组成。
钇铝石榴石是一种稀土离子掺杂的晶体材料，它具有很高的发光效率和较长的激发寿命。
红色荧光粉在被激发后，钇铝石榴石中的铈离子（Ce3+）被激发到高能级。
在铈离子的激发态，它会通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来，发出红色的光。
5. 绿色荧光粉发光原理
绿色荧光粉通常由硫化锌（ZnS）和铜（Cu）组成。
硫化锌是一种半导体材料，它
具有很高的荧光效率和较长的激发寿命。
当绿色荧光粉被激发时，硫化锌中的电子被激发到导带，形成激子。
激子在激发态的寿命较长，会通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来，发出绿色的光。
6. 蓝色荧光粉发光原理
蓝色荧光粉通常由硫化锌（ZnS）和铜（Cu）掺杂钡（Ba）组成。
蓝色荧光粉的发
光原理与绿色荧光粉类似，都是基于硫化锌中的激子发光。
不同之处在于，蓝色荧光粉通过掺杂钡元素，改变了硫化锌的晶格结构，从而使得蓝色荧光粉发出蓝色的光。
7. 三基色荧光粉的混合
在显示技术中，通过将红色、绿色和蓝色荧光粉混合在一起，可以实现各种颜色的发光效果。
这是因为人眼对红、绿、蓝三种颜色的敏感度不同，通过调整三种荧光粉的比例，可以调节发光颜色的亮度和色彩饱和度。
8. 应用领域
三基色荧光粉在显示技术、照明、荧光灯等领域得到广泛应用。
在液晶显示器中，通过背光源和液晶屏幕的组合，可以实现各种颜色的显示效果。
在照明领域，三基色荧光粉可以用于制造LED灯和彩色荧光灯，提供丰富的光源选择。
9. 总结
三基色荧光粉发光的基本原理是基于荧光效应，通过调整荧光粉的组合和比例，可以实现各种颜色的发光效果。
红色荧光粉主要由钇铝石榴石组成，绿色和蓝色荧光粉主要由硫化锌和铜组成。
三基色荧光粉在显示技术、照明、荧光灯等领域得到广泛应用。
通过混合不同比例的荧光粉，可以实现各种颜色的发光效果。
三基色荧光粉的发光原理为我们提供了丰富多彩的光源选择，推动了显示技术和照明领域的发展。