[科普中国]-稀土荧光粉

稀土荧光粉(rare earth phosphor)是指在外界能量激发下能发荧光的含稀土元素的无机粉末材料。主要供制造彩色显像管和荧光灯用，通常将高纯单一稀土化合物和其他荧光级化工原料(包括助熔剂)混合后，经高温灼烧、破碎、球磨、水洗、表面处理、筛分等过程制成。按稀土荧光粉的激发方式主要分为阴极射线稀土荧光粉、光致发光稀土荧光粉和X射线增感屏稀土荧光粉三类。

简介稀土荧光粉(rare earth phosphor)是指在外界能量激发下能发荧光的含稀土元素的无机粉末材料。主要供制造彩色显像管和荧光灯用，通常将高纯单一稀土化合物和其他荧光级化工原料(包括助熔剂)混合后，经高温灼烧、破碎、球磨、水洗、表面处理、筛分等过程制成。按稀土荧光粉的激发方式主要分为阴极射线稀土荧光粉、光致发光稀土荧光粉和X射线增感屏稀土荧光粉三类1。

稀土荧光粉的作用阴极射线稀土荧光粉主要用作彩色显像管中的红色荧光粉。1964年美国莱文和帕利拉首次用YVO4:Eu代替了谱带宽、亮度和色饱和度低的S:Ag红色荧光粉，使彩色电视显像管的质量明显提高。随后又出现了性能更好的Y2O3:Eu和Y2O2S:Eu彩色电视稀土荧光粉，其中以后者用量最大。此外，还有稀土投影电视荧光粉和飞点扫描荧光粉。前者的黑白粉用(Y.Gd)2O2S:Tb，彩色粉的红粉用Y2O3:Eu，绿粉可用械激活的荧光粉，后者的黄粉为Y3Al5O12:Ce，蓝粉为Y2SiO5:Ce等2。

分类光致发光稀土荧光粉主要有稀土三基色灯用荧光粉和稀土高压汞灯荧光粉两种。稀土三基色灯用荧光粉用253.7nm紫外线激发，典型的红粉是Y2O3:Eu，绿粉是Ce0.87Tb0.33MgAl11O19，蓝粉是Ba0.86Eu0.14 Mg2Al16O27。1974年荷兰弗斯特根等人用这三种荧光粉制成了光效达80 lm/W显色指数为85的40W荧光灯，从而解决了长期以来用卤磷酸盐荧光粉制成荧光灯后存在的光效与显色指数之间的矛盾。后来又出现了各种紧凑型荧光灯如H灯、双D灯等。这类荧光灯的灯管用粉量少(一支9W的H灯约需1g)，节能显著(一支9W的H灯相当于一支60W的白炽灯)，寿命长(为白炽灯寿命的5-6倍)，色温可调范围广(2700-6500K)。因此，稀土三基色荧光粉得到了迅速发展。稀土高压汞灯荧光粉主要是Y(P、V) O4:Eu，用365nm紫外线激发，产生的红光能提高高压汞灯的显色性。此外，还有重氮复印荧光粉(Sr2P2O7:Eu2+)、紫外光荧光粉(SrB4O7:Eu2+)、镱敏化饵激活的红外线荧光粉等2。

X射线增感屏稀土荧光粉X射线增感屏稀土荧光粉受X射线激发后产生可见蓝光或绿光，使胶片感光。常用的有BaFCl:Eu2+、LaOBr:Tb、Gd2O2S:Tb等。用这种荧光粉制成增感屏，增感因素为CaWO4屏的3-5倍，用较少的X射线辐照剂量便可使胶片达到预期的感光效果，从而可大大减少病人受X射线辐照的剂量3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学