当放射性同位素发出的射线作用于发光基体(又称磷光物质)的原子(或分子)时,会引起电离或激发,当处于激发态或电离的原子(或分子)重新回到基态或复合时会产生荧光。
当放射性同位素发出的射线作用于发光基体(又称磷光物质)的原子(或分子)时,会引起电离或激发,当处于激发态或电离的原子(或分子)重新回到基态或复合时会产生荧光。利用射线这一特征可制成“永久发光粉”。这种用射线激发的发光粉与普通光源激发的“暂时发光粉”相比发光时间较长,但是也有一定的寿命。随着放射性同位素的衰变和发光基体材料的分解,亮度会逐渐减弱。通常使用年限为几年至十几年。
考虑到发光光源的使用寿命、辐射屏蔽和安全防护等问题,早期发光粉曾用Ra与发光基体混合制成,以后逐渐被毒性小、易防护和价格低的β发射体,如H,Kr和Pm等所取代。α粒子由于电力作用太强,发光基体材料容易分解,致使亮度下降较快 ,现已很少采用。
就发光基体材料而言,硫化锌型性能最佳,发光效率高,稳定性好,试用期也长。发光颜色随添加的金属离子不同而改变。如硫化锌/铜发出绿色光;硫化锌/银发出蓝色光;硫化锌/锰发出橙色光。放射性自发光光源主要分为两类,即粉状光源和气体光源。
同位素光源的应用
β射线激发的粉状光源属于一种微光源,特别适宜于夜视条件下的照明。由于具有很好的隐蔽效果,可用于某些特殊用途。如用在飞机、潜艇、坦克等仪器仪表盘上。也可涂在枪、炮等武器的瞄准器上。还可作为高速公路、消防、放射性安全及禁令等标志。此外,还大量用于时钟和手表的面盘和指针上。
院子灯由于不需要外部电源就能自动发光,使用寿命又较长,不用维修,且可再恶劣环境下正常工作,因而特别适用于易燃易爆仓库、地下矿井、坑道的照明和安全标志,以及公路 、铁路、航海、航空的信号灯等。1
本词条内容贡献者为:
宋培峰 - 高级工程师 - 环境保护部核与辐射安全中心