Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » فوسفور اليوروبيوم للتلفزيون الملون

فوسفور اليوروبيوم للتلفزيون الملون

1964
  • Albert K. Levine
  • Frank C. Palilla
التحليل المختبري لمواد الفوسفور من فانادات الإيتريوم المشوبة باليوروبيوم لتطبيقات التلفزيون الملون.

(صورة توضيحية فقط)

The discovery that europium-doped yttrium vanadate ([latex]YVO_4:Eu^{3+}[/latex]) could act as a brilliant red phosphor was a critical breakthrough for color television. Before this, red phosphors were weak, resulting in dull colors. The intense, narrow-band red emission from the [latex]Eu^{3+}[/latex] ion allowed for bright, vibrant color displays, dramatically improving the quality of color TV and setting the standard for display technology.

يكمن سر هذه التقنية في البنية الإلكترونية لأيون اليوروبيوم ثلاثي التكافؤ (Eu³⁺). فعندما يُدمج هذا الأيون في شبكة بلورية مضيفة، مثل فانادات الإيتريوم (YVO₄) أو أكسيد الإيتريوم (Y₂O₃)، تمتص المادة المضيفة الطاقة، عادةً من حزمة إلكترونية في أنبوب أشعة الكاثود. ثم تُنقل هذه الطاقة بكفاءة إلى أيونات Eu³⁺. تُثار الأيونات إلى مستويات طاقة أعلى، ثم تسترخي عن طريق انبعاث فوتونات. وتُعدّ الانتقالات المسؤولة عن الضوء الأحمر تحديدًا هي انتقالات ⁵D₀ → ⁷Fₜ (حيث J = 0، 1، 2، 3، 4)، وهي انتقالات داخلية بين مستويات الطاقة ff. تُحظر هذه الانتقالات نظريًا بموجب قواعد الانتقاء الكمومي، لكن التفاعلات مع الشبكة البلورية تُخفف هذه القواعد، مما يسمح بالانبعاث. يُنتج الانتقال الرئيسي [latex]^5D_0 to ^7F_2[/latex] خط انبعاث حادًا وكثيفًا للغاية عند حوالي 611 نانومتر، وهو لون أحمر نقي. تفوقت هذه النقاوة والشدة بشكل كبير على الفوسفورات الحمراء السابقة، التي كانت تُصدر انبعاثات واسعة وضعيفة، وغالبًا ما تُلوث القنوات الخضراء والزرقاء، مما يؤدي إلى صور باهتة.

كان تطوير ليفين وباليلا في مختبرات جي تي إي حدثًا بارزًا. فقد حلّ "مشكلة اللون الأحمر" التي عانت منها صناعة التلفزيون لسنوات. كان سطوع الفوسفور الأحمر الجديد أعلى بكثير من الفوسفور الأخضر والأزرق الموجودين، لدرجة أن المصنّعين اضطروا إلى تقليل تركيزه في مزيج الشاشة لتحقيق لون أبيض متوازن. لم يجعل هذا الابتكار التلفزيون الملون مجديًا تجاريًا وجذابًا للسوق الجماهيري فحسب، بل حفّز أيضًا المزيد من الأبحاث في مجالات أخرى. العناصر الأرضية النادرة مواد فسفورية لتطبيقات متنوعة، بما في ذلك الإضاءة والليزر.

UNESCO Nomenclature: 2211
– Solid state physics

يكتب

Chemical Process

خلل

Substancial

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • اكتشاف الفلورسنت والفوسفور
  • تطوير أنبوب أشعة الكاثود (CRT)
  • اكتشاف اليوروبيوم والإتريوم
  • فهم أطياف الانبعاث الذري وميكانيكا الكم
  • الأبحاث المبكرة في الفوسفور غير العضوي مثل كبريتيد الزنك

التطبيقات

  • أجهزة التلفزيون والشاشات الملونة ذات أنبوب أشعة الكاثود (CRT)
  • الإضاءة الفلورية لتحسين مؤشر تقديم اللون
  • خيوط أمان مضادة للتزييف في الأوراق النقدية (على سبيل المثال، اليورو)
  • الاختبارات الطبية الحيوية باستخدام الفلورسنت المحدد زمنيًا
  • الإضاءة ذات الحالة الصلبة (مصابيح LED)

براءات الاختراع:

  • US Patent 3,418,246

أفكار ابتكارية محتملة

  • شاشات OLED تستخدم معقدات اليوروبيوم كمصدر للضوء الأحمر لتحقيق كفاءة أعلى
  • دهانات حساسة لدرجة الحرارة لتشخيصات الطائرات والمحركات باستخدام الفلورسنت المعتمد على درجة الحرارة لليوروبيوم
  • solar concentrators where europium phosphors shift uv light to visible wavelengths to improve photovoltaic cell efficiency
  • persistent luminescence materials (‘glow-in-the-dark’) for safety signage with extremely long afterglow
  • upconversion nanoparticles for deep-tissue bioimaging, where infrared light is converted to visible red light by europium
  • إضاءة الحالة الصلبة (مصابيح LED) بجودة ألوان محسنة باستخدام الفوسفور الأحمر القائم على اليوروبيوم
  • أجهزة قياس الجرعات الحرارية الضوئية لقياس التعرض للإشعاع بحساسية عالية
  • أدوات التحليل الجنائي باستخدام مركبات تعتمد على اليوروبيوم للكشف عن بصمات الأصابع الكامنة أو السوائل الجسدية
  • أجهزة استشعار تعتمد على اللانثانيدات للكشف عن أيونات معدنية أو جزيئات حيوية محددة في المحلول
  • معالجة المعلومات الكمومية باستخدام أزمنة التماسك الطويلة لدوران أيونات اليوروبيوم في الشبكة البلورية
ذات صلة بـ: اليوروبيوم، الفوسفور، التلفزيون الملون، أنبوب أشعة الكاثود، التلألؤ، فانادات الإيتريوم، الفوسفور الأحمر، التألق، انتقال ff، ألبرت ليفين.

السياق التاريخي

فوسفور اليوروبيوم للتلفزيون الملون

1960-05-16
1962
1963
1964
1968
1970
1970
1960
1961
1962
1963
1965
1970
1970
1974-11-15

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.