Люминесцентная: Люминесцентные лампы (ЛЛ) дневного света купить по низкой цене

люминесцентная лампа — это… Что такое люминесцентная лампа?

люминесцентная лампа

люминесце́нтная ла́мпа

газоразрядный источник света низкого давления, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения электрического разряда. В люминесцентной лампе ультрафиолетовое излучение обычно дугового разряда преобразуется с помощью люминофора в более длинноволновое (видимое) излучение. Наиболее распространены ртутные люминесцентные лампы. Они представляют собой стеклянную колбу (преимущественно цилиндрической формы) с герметично вмонтированными на торцах вольфрамовыми электродами, содержащую некоторое количество ртути. На внутреннюю поверхность колбы наносится люминофор. При подключении люминесцентной лампы к источнику переменного тока между электродами лампы возникает электрический разряд, возбуждающий свечение атомов ртути. Световая отдача до 93 лм/Вт, срок службы до 20 тыс. ч. Применяются гл. обр. для общего и местного освещения помещений жилых и общественных зданий, промышленных предприятий. Часто все типы люминесцентных ламп ошибочно называют лампами дневного света. В действительности люминесцентные лампы по цвету или спектру излучения делятся на лампы белого света (обозначаются буквой Б, напр. ЛБ), дневного (Д), естественного (Е), холодно-белого (ХБ), тёпло-белого (ТБ), красного, синего, голубого, зелёного (соответственно К, С, Г, З), повышенного качества цветопередачи (Ц), фотосинтетические (Ф). Разновидность люминесцентных ламп – т. н. компактные люминесцентные лампы со встроенным стартёром и штыревым или резьбовым цоколем (как у ламп накаливания). Компактные лампы предназначены для прямой замены ламп накаливания (в тех же патронах), у них световая отдача в 4–5 раз, а срок службы в 6—10 раз выше, чем у ламп накаливания.

Внешний вид и схема включения люминесцентной лампы:

1 – стеклянная трубка; 2 – электроды; СТ – стартёр; С1 и С2 – конденсаторы; Д – дроссель; В – выключатель

Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.

.

• луноход
• магазин измерительный

Смотреть что такое «люминесцентная лампа» в других словарях:

• Люминесцентная лампа — Люминесцентная лампа. Внешний вид и схема ее включения: 1 Стеклянная трубка; 2 электроды; Е1 стартер; С1 и С2 конденсаторы; LL1 дроссель; SA1 вылючатель. ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ЛАМПА, газоразрядный источник света низкого давления, световой поток которого …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

• люминесцентная лампа — Разрядная лампа, в которой свет излучается в основном слоем люминесцирующего вещества, возбуждаемого ультрафиолетовым излучением электрического разряда. [ГОСТ 15049 81] [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя… …   Справочник технического переводчика

• ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ЛАМПА — особый вид электрической лампы. Это ртутная лампа низкого давления в виде стеклянной трубки. Возникающие в ней в результате разряда в парах ртути невидимые ультрафиолетовые излучения преобразуются в видимый свет люминофором (порошкообразным… …   Краткая энциклопедия домашнего хозяйства

• ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ЛАМПА — газоразрядный источник света низкого давления, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения электрического разряда. Световая отдача до 85 лм/Вт, срок службы более 104 ч.… …   Большой Энциклопедический словарь

• Люминесцентная лампа — Различные виды люминесцентных ламп Люминесцентная лампа  газоразрядный источник …   Википедия

• люминесцентная лампа — 105 люминесцентная лампа: Разрядная ртутная лампа низкого давления, в которой большая часть света излучается одним или несколькими слоями люминофора, возбуждаемого ультрафиолетовым излучением разряда. Источник: ГОСТ Р 53905 2010: Энергосбережение …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Люминесцентная лампа —         газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не превышает нескольких %. Л. л. широко применяются для… …   Большая советская энциклопедия

• люминесцентная лампа — газоразрядный источник света низкого давления, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием УФ излучения электрического разряда. Световая отдача до 85 лм/Вт, срок службы более 104 ч. Применяются главным… …   Энциклопедический словарь

• люминесцентная лампа — [fluorescent lamp] газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под действием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не превышает нескольких %. Люминесцентная лампа… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• люминесцентная лампа — liuminescencinė lempa statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Lempa, kurioje šviečia dujinio išlydžio sužadintas švytalas. atitikmenys: angl. luminescence lamp; luminescent lamp vok.

  Leuchstofflampe, f; Leuchtstoffröhre, f rus …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• люминесцентная лампа — liuminescencinė lempa statusas T sritis chemija apibrėžtis Lempa, kurioje šviečia dujinio išlydžio sužadintas liuminoforas. atitikmenys: angl. fluorescent lamp; luminescence lamp; luminescent lamp rus. люминесцентная лампа …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

что это такое, принцип метода, отличия

Люминесцентная микроскопия — это фиксация при помощи микроскопа первичного либо вторичного люминесцентного свечения объектов.

Принцип люминесцентной микроскопии

Довольно большое количество веществ биологического происхождения имеют такую способность, как свечение, при воздействии на них света.

Такое свечение формируется по причине того, что объекты поглощают лучистую энергию, которая попадает на их поверхности. Длина волны при люминесценции больше, чем у поглощенного света.

Чем люминесцентный микроскоп отличается от обычного светового микроскопа?

Строение светового микроскопа отличается от люминесцентного. Дело в том, что люминесцентный микроскоп оснащен специальной осветительной системой, которая излучает свет, вызывающий соответствующее свечение объектов.

Провоцировать подобное свечение объектов рекомендуется либо ультрафиолетом, либо сине-фиолетовыми лучами. Таким образом можно получить цветное изображение.

Используются разновидности ламп, как, например, ртутно-кварцевая или галогенная кварцевая лампа. Ими оснащается все флуоресцентный микроскоп, они излучают свет в синем спектре.

Также используются специальные светофильтры, которые пропускают только ту часть света, которая способна возбудить люминесцентное свечение объекта. Также используются теплофильтры, которые противостоят перегреву остальных фильтров, оптической конструкции и самого исследуемого объекта.

Есть и объекты, которые не обладают люминесцентным свечением. Однако, это не проблема. Ведь есть возможность обработки их флюорохромами, специальными веществами, которые могут поглощать свет и являются люминесцентными.

Именно по этому принципу люминесценцию разделяют на первичную и вторичную, соответственно, первичной называется та люминесценция, которой объекты обладают без какого-либо внедрения, а вторичной – при окрашивании их флюорохромами.

Применение люминесцентной микроскопии позволяет увеличить контрастность объекта, в микробиологии именно такая методика позволяет отчетливо рассмотреть органеллы и другие клеточные структуры.

Довольно большое значение имеет реакция иммунофлюоресценции в вирусологии, так как при помощи данной технологии меченные флюорохромом антитела идентифицируют антигены чужеродных организмов. Такая технология может значительно помочь в экспресс- идентификации вирусных заболеваний.

Люминесцентная микроскопия имеет широкое распространения в современной науке и технике.

Люминесцентная лампа – энциклопедия VashTehnik.ru

Люминесцентная лампа – источник света низкого давления, где ультрафиолетовое излучение, как правило, ртутного разряда преобразуется слоем люминофора, нанесённого на стенки колбы прибора, в видимое. Рассмотрим, в чем отличие устройств от галогенных и прочих схожих.

Люминесцентный источник света

История развития люминесцентных ламп

Явления флюоресценции начали изучать в 19 веке. Среди учёных мужей выделим Майкла Фарадея, Джеймса Максвелла и Джорджа Стокса. Самым примечательным изобретением называют колбу Гисслера. Этот учёный попытался откачать воздух при помощи ртутного насоса. Разряжение в колбе достигло высокого уровня – прежде не удавалось создать подобные условия. Одновременно освобождённый объем заполнился парами ртути. Гисслер обнаружил, что, располагая электроды по двум концам длинной колбы и прикладывая к ним напряжение, он лицезреет зелёное свечение.

Это тлеющий разряд, положенный сегодня в основу приборов. При низком давлении внутри образуется электронный луч между катодом и анодом. Местами элементарные частицы сталкиваются с малочисленными ионами газа, отдавая энергию. За счёт переходов электронов на новые уровни образуется свечение, цвет зависит от применяемого химического элемента и прочих условий. Трубки Гисслера с 80-х годов 19 века поставлены в массовое производство. Преимущественно для развлекательных и прочих сопутствующих целей. К примеру, известные неоновые вывески.

Причины флюоресценции различались. Часто эффект провоцировался электромагнитным излучением. Известный предприниматель Томас Эдисон экспериментировал с нитями из кальция, возбуждая их рентгеновскими лучами. Аналогичными работами занимался Никола Тесла.

Разновидности люминесценции

Согласно причинам, порождающим явление, люминесценция делится на классы:

1. Катодолюминесценция, происходит в трубках Гисслера.
2. Фотолюминесценция: свечение веществ под действием волн близких к видимому диапазону.
3. Радиолюминесценция идентична предыдущей, возбуждающие волны сильно пониженной частоты.
4. Термолюминесценция: свечение образуется за счёт нагрева тела.
5. Электролюминесценция заметна на примере светодиодов.
6. Биолюминесценция. Ярким примером класса служит население дна океана.

Биолюминесцентная лампа

Люминесцентная лампа

Люминесцентные лампы относятся к разрядным, обсуждение начнём с процесса ионизации. Иначе окажется неинтересно из-за незнания базиса. До появления светодиодов разрядные лампы обнаруживали высокую светоотдачу. Они до 80% экономнее, нежели приборы с нитями накала. В среде газа, пара или смеси образуется тлеющий разряд. Когда среда уже ионизирована, сложностей нет, но на старте приходится использовать крайне высокие напряжения, достигающие единиц кВ.

Разрядная лампа за малым исключением – в отвёртках-индикаторах – работает в паре со стартером. Иногда эту часть неправильно называют балластом. Это разные вещи:

1. Стартером (пускорегулирующим аппаратом) называется часть схемы, где формируется высокое напряжение для розжига дуги. В результате резкого скачка толща газа или пара пробивается, ионизируется и проводит ток. Потом необходимость в поддержании на электродах высокого напряжения пропадает. Пускорегулирующий аппарат работает исключительно на старте.
2. Балластом именуется совокупность приспособлений, призванных скомпенсировать отрицательное сопротивление люминесцентной лампы. Когда ток растёт, проводимость между электродами увеличивается. Этот процесс не принимает лавинообразный характер, исключает выход оборудования из строя благодаря балласту, включённому последовательно в цепь. Он ограничивает рост тока до конкретного уровня.

Балласт и пускорегулирующее устройство сложно разделимы. К примеру, дроссель создаёт резкий скачок напряжения в нужный момент, его импеданс одновременно ограничивает и величину тока.

Устройство лампы

Принцип розжига дуги и конструкция разрядной лампы

Люминесцентная лампа состоит из длинной стеклянной колбы, на концах которой контактные площадки с электродами. Особенность конструкции такова, что параллельно с лампой приходится включать часть балласта. Электрод имеет два выхода наружу, напоминая вольфрамовую подкову. Отличие люминесцентных ламп: на стенки стеклянной колбы нанесено специальное вещество, светящееся под действием ультрафиолетового излучения. Напомним, внутри находятся пары ртути или вещество, способное при относительно низком напряжении старта поддерживать в объёме тлеющий разряд с нужной частотой волны.

Разберёмся, как работает зажигание. Параллельно люминесцентной лампе включается биметаллическое реле. Через него питается напряжением сети небольшой разрядник. Он представляет сильно уменьшенную копию главной лампы и для ионизации хватает 220 В. Тлеющий разрядник постепенно подогревает биметаллическое реле, производящее питание. По мере повышения температуры контакты размыкаются. В результате разрядник гаснет, а биметаллическое реле, спустя некий период, снова замыкается. Циклический процесс по времени занимает 1-2 сек.

Посмотрим, как при помощи описанного приспособления разжечь люминесцентную лампу. Действующего значения напряжения 220 В не хватает, чтобы ионизировать газ в колбе. Конструкторы пошли на оригинальный ход – использовали дроссель. Это катушка индуктивности с двумя обмотками на общем сердечнике. Намотаны так, чтобы при резком пропадании формировать скачок напряжения большой амплитуды. Описание работы в комплексе:

• Люминесцентная лампа питается через дроссель, они включены последовательно. Стартер включён параллельно колбе через подковообразные электроды.
• В результате при наличии напряжения в начальный момент времени зажигается разрядник и греет реле. Сопротивление контактов мало, 220 В прикладываются к дросселю. Там начинается процесс запасания реактивной мощности.
• Когда разрядник сильно нагревает контакты биметаллического реле, оно разрывает цепь. Как следствие, питание на дросселе пропадает, в результате образуется резкий скачок напряжения. Это вызывает ответную реакцию, амплитуда импульса многократно возрастает (до единиц кВ).
• Разница потенциалов на электродах люминесцентной лампы становится настолько большой, что ионизирует газ в колбе. Стартует процесс тлеющего разряда.
• В результате напряжение на стартере падает, разрядник более не зажигается.

Так происходит розжиг дуги люминесцентной лампы в стандартном режиме.

Схема люминесцентной лампы

Систему называют предварительным подогревом электродов. Ток по мере нагревания биметаллического реле проходит через вольфрамовые подковы, повышая температуру и облегчая процесс розжига. Если в помещении слишком холодно, с первого раза процесс терпит неудачу. Тогда цикл повторяется, температура вольфрамовых электродов становится чуть выше. Выглядит, как быстрое моргание света при замыкании выключателя.

Как зажечь сгоревшую люминесцентную лампу

Чаще у люминесцентной лампы сгорает вольфрамовый электродов в форме подковы. Тогда через него уже нельзя подать питание на стартер, включённый параллельно колбе. Используется схема, приведённая на рисунке ниже. На электродах лампы постоянно поддерживается высокое напряжение (выше 600 В). Этим обеспечивается тлеющий разряд. Режим работы люминесцентной лампы становится напряжённым, и долго устройство функционировать не сможет.

Схема сгоревшей лампы

Обратите внимание, снаружи оба выхода каждого электрода замыкаются накоротко. Этим обеспечивается работа оставшихся внутри огрызков вольфрамового электрода. Диоды служат для правильной коммутации каждой полуволны питающего напряжения, конденсаторы доводят уровень разницы потенциалов до заданного.

Отличие люминесцентной лампы от разрядной

Главной особенностью рассматриваемых устройств становится наличие люминофора на стенках колбы. Явление люминесценции наблюдалось с древних времён. Наиболее известно указанное свойство у фосфора.

Многие кристаллы под действием ультрафиолета начинают лучиться, но температура не меняется. Напомним закон Вина для абсолютно чёрного тела. Он гласит, что максимум излучения зависит от температуры и увеличивается с её повышением. Чтобы тело стало красным, его поверхность становится горячей, 500 градусов и выше. Прочие цвета по спектру идут выше, значит, и температура поднимается больше.

Но явления люминесценции проявляется при нормальных условиях, даже мороз не помеха. Известно, что при температуре абсолютного нуля непрерывный спектр излучения некоторых тел становится просто дискретным. Вместо хаотичного потока квантов намечается упорядоченность. Явление люминесценции не пропадает. Это объясняется простым образом:

1. При повышенной температуре электроны переходят между уровнями совершенно хаотичным образом. Каждое тело светится при нагревании в зависимости от конкретной температуры. К примеру, прочные металлы легко доходят до нужной кондиции, а дерево вначале чернеет, активно окисляясь кислородом воздуха.
2. В основе явления люминесценции лежит принцип поглощения телом волн определённой частоты. Чаще это инфракрасный или ультрафиолетовый диапазоны. Проще всего привести пример с шариковой «ручкой для шпионов». Её чернила характерно светятся при облучении волнами ультрафиолетового диапазона. Хотя прежде бумага выглядит белой.

Аналогичным образом каждое тело демонстрирует спектр поглощения, а излучение происходит на пониженной волне. Это объясняется тем, что часть падающей на материал энергии рассеивается в виде тепла. Говорят, что тело излучает в стоксовой (от имени учёного) области спектра. Встречаются вещества, у которых волна люминесценции выше возбуждающей. Тогда говорят, что тело светится в антистоксовой области спектра. Наконец, встречаются материалы, проявляющие оба вида свойств.

В случае люминесцентных ламп волна возбуждения образуется тлеющим разрядом паров ртути и лежит в ультрафиолетовом диапазоне. Свет, излучаемый люминофором, видимый. И здесь приходим к важной характеристике – цветовой температуре. Если люминофор даёт яркий белый свет, говорят, оттенок холодный. Это хорошо для создания рабочего ритма мозга. А лампы носят название дневного света. Чаще и встречаются на практике.

Как работает люминесцентная микроскопия — biocommerce.ru

Люминесцентная микроскопия — исследование, связанное со свечением объектов. Большинство из них не видны, т.к. используется ультрафиолетовое излучение. В некоторые образцы добавляют красители, взаимодействующие с соединениями.

Люминесцентная микроскопия — это исследование объектов, окрашенных специальными красителями.

Краткая историческая справка

Флуоресценцию открыл Джордж Стокс в 1852 г. Английский физик наблюдал ее у хининовых веществ. Позже ученые выяснили, что облучение ультрафиолетом приводит к свечению многих соединений. Флуоресценция характерна для витаминов, кристаллов, горных пород, масел и хлорофилла. Однако полученные сведения применили позднее.

В 1930-х гг. ученые-биологи стали окрашивать бактерии и клетки флюорохромами, способствующими свечению. Был придуман микроскоп для подобных исследований.

Применение флуоресценции позволило изучать микрообъекты с разрешением от 1 до 10 нм. Наноскопия может раскладывать частицы на отдельные молекулы.

Что такое люминесцентная микроскопия

При физическом процессе соединения поглощают фотоны. Одновременно у веществ появляется излучение с иной длиной волны. У получившихся фотонов она больше, но энергии меньше. Когда соединения облучают ультрафиолетом, отдельные из них светятся. Цвет излучения направлен к красной спектральной части.

Люминесцентная микроскопия основана на способности некоторых веществ светиться.

Люминесцентные устройства функционируют в отраженном свете. Основной задачей при применении флуоресценции является отделение потока света объекта от сильного излучения подсветки. Чтобы увеличить наглядность изображения, используется темный или черный фон.

Методы исследования

В люминесцентной микроскопии применяются различные методы исследований. Микробиологи используют флюорохромирование и реакцию иммунной флуоресценции. Вторую часто называют также методом флуоресцирующих тел.

Существует другой вид изучения молекул — конфокальная микроскопия. Она дает возможность исследовать частицы на той или иной глубине.

Флюорохромирование

Метод является распространенным в исследовании органов и тканей человека. Вторичную люминесценцию получают, обрабатывая образцы флюорохромами. Каждый предназначен для каких-либо целей.

Акридиновый оранжевый применяется для диагностики раковых заболеваний и инфаркта на ранних сроках. Ишемические участки имеют зелено-желтое свечение. Флюорохром применяют, чтобы выявлять кислые мукополисахариды. Если он взаимодействует с ДНК, появляется зеленая флуоресценция. Для реакции красителя на РНК характерна красная.

Флюорохромирование — это обработка флуорохромом с целью увеличения контрастности свечения.

Кофеин 5 и родамин применяются для определения гликогена в печени. Фосфин 3Р — для выявления липидов. Аналогичными свойствами обладает смесь растворов бензпирена и кофеина. Второй должен быть насыщенным. При наличии липидов появляется бело-голубая люминесценция.

Тиофлавин окрашивает особые белковые соединения при амилоидозе. Для него характерно зеленое свечение. При такой болезни внутренних органов в них образуются амилоиды.

Морин используют для определения содержания кальция в тканях. После обработки спиртовым раствором образцы имеют зеленую люминесценцию.

Черный солохром применяют для выявления алюминия. Он сопровождается желто-оранжевым свечением.

Родамин 6Ж необходим для определения сурфактанта в тканях легких. На его наличие указывает оранжевая люминесценция.

Реакция иммунной флюоресценции

Благодаря методу флуоресцирующих тел выявляют антитела, гормоны, продукты метаболизма и др. Реакция иммунной флюоресценции определяет рак и инфекции на ранних стадиях. Возможности таких исследований расширило развитие иммунохимии. Сейчас небелковые соединения в тканях выявляют искусственными гаптенами.

Особенности исследования отдельных молекул и микроорганизмов

В теории можно сделать изображение какой-либо молекулы, используя оптические устройства, красящие вещества, ультрафиолет и светофильтр. Объект исследования должен флюоресцировать на темном фоне, а остальные частицы нет. Их цветовое значение близко к нулю.

Детектор микроскопа распознает не только излучение нужной молекулы, но и реагирует на иные фотоны. Они попадают на люминесцентное устройство от других источников света.

Сейчас для детального анализа образца применяют оптико-механические приборы и электронно-вычислительную технику. С помощью современного программного обеспечения ее подключают к монитору. На него выводится трехмерное изображение. После получения информации о координатах новых частиц компьютер микроскопа запоминает их расположение. Они исчезают с экрана.

Для осуществления наблюдения нужен стереомикроскоп.

Получить изображение объекта легко с помощью оптики, дополнительной техники и ПО. Качество снимка будет ниже, чем при применении люминесцентного устройства. Иногда для наблюдений такой способ допускается, т.к. не всегда требуется сверхвысокое разрешение.

Для осуществления наблюдения понадобятся:

• простой стереомикроскоп;
• источник возбуждения излучения;
• светофильтры для блокировки света возбуждения и удерживания свечения объектов, создающих ненужный фон;
• система для проецирования полученной картинки на фотокамеру;
• компьютер с ПО для запечатления и обработки изображений.

Сфера применения люминесцентной микроскопии

Флюоресцентный микроскоп незаменим в биологии, медицине, а также смежных областях. Он позволяет проводить точные исследования клеток и тканей организмов. Главным преимуществом люминесцентной микроскопии считается возможность увидеть образец изнутри. Остальные приборы изучают лишь поверхность объекта.

Метод люминесцентной микроскопии применяется для исследования клеток организма.

Флюоресцентные устройства часто используют криминалисты. Они сравнивают образцы тканей и веществ для установления их принадлежности. Свечение применяется в санитарно-эпидемиологических исследованиях. Оно помогает выделять бактерии и клеточные структуры из-за способности взаимодействовать лишь с нужными красителями.

Явление флуоресценции открыли в 1852 г., но громоздкие микроскопы имели плохое разрешение. Новейшие технологии позволяют использовать люминесцентные ферментные метки, делающие устройства компактными. Их разрешение обладает высоким качеством.

Метод люминесцентной микроскопии является незаменимым для:

• анализа кровяных клеток костного мозга;
• диагностики инфекционных болезней;
• исследования клеток организма и глазных тканей сетчатки.

Применение эффекта свечения нужной длины волны у молекул помогает распознать вирусы и бактерии с высочайшей точностью.

Другие микроскопы выявляют только наличие инфекции. Благодаря разрешению 1 нм получают четкие и яркие изображения.

Принцип работы люминесцентного микроскопа

Принцип работы устройства заключается в испускании излучения объектом исследования вслед за светом возбуждения — электромагнитной волной с ультрафиолетовым диапазоном. Иногда используются зеленые или синие лучи. Они являются видимыми.

Принцип работы заключается в испускании излучения объектом исследования.

В микроскоп устанавливают зеркало, направляющее на исследуемый образец поток света. Его источником является ксеноновая или ртутная лампа. Отдельные лучи поглощаются материалом, остальные отражаются и направляются в пространство. Под ним подразумевается и глаз человека. Отраженное свечение источника забирает слабое излучение — собственное свечение микрообъекта. Для его отделения от ультрафиолета перед линзами устройства размещают светофильтр. Он отсекает лучи с более короткой электромагнитной волной.

Люминесценция отличается двойственным происхождением.

Большинство веществ светятся самостоятельно из-за воздействия ультрафиолетовых лучей. В других случаях к образцам добавляют флюорохромы.

Преимущества люминесцентной микроскопии

Люминесцентная микроскопия имеет множество достоинств. Основным является возможность изучения живых клеток и микроорганизмов. Исключается опасность их соединения или окрашивания, что провоцирует гибель. Поэтому ученые могут:

• наблюдать за клеточной структурой образца;
• фиксировать динамику происходящих биологических изменений.

Пример наглядности результата

Ярким примером служит изучение глиальной ткани человеческого мозга с помощью оптического и фазово-контрастного устройства. При сравнивании изображения выводы может сделать любой человек, не имеющий специальных знаний.

При применении оптического микроскопа клетки мозга выглядят прозрачными. Можно увидеть только части, имеющие выраженное преломление, к примеру мембрану или ядро. Полученная картинка не подходит для подробного изучения образца.

При использовании метода фазового контраста детали хорошо различимы. На четком изображении видны мельчайшие клеточные структуры и места их соединения друг с другом.

Как интерпретировать

Образцы, окрашенные флюорохромами, рассматривают, увеличивая в 200-630 раз. Однако чаще используется значение 400. При изучении препаратов после обработки карболовым фуксином изображение увеличивают в 1000 раз. Поэтому поле зрения объектива на люминесцентном микроскопе намного больше, чем простом.

Например, при диагностике туберкулеза методом флуоресцентной микроскопии есть свои тонкости. Приводится рекомендуемое количество полей для просмотра. Мазок оценивают как отрицательный, применяя различную степень увеличения.

Что такое люминесцентная краска и по каким критериям выбирать

Сегодня, для создания незабываемого интерьера и уютной атмосферы существует огромное множество возможностей. Одну из них мы осветим в этой теме, а именно люминесцентные краски. Они способны излучать свет, разного цвета и насыщенности. Они позволяют сделать невероятное количество идей авторов и дизайнеров из разных областей.

Сфера применения

Применяются они для выделения особых элементов, на которые необходимо обратить внимание и для создания рисунков.

Давайте более подробно рассмотрим область применения:

• Украшение композиций из цветов.
• Рисунки на мебели, выделение линий на предметах интерьера и на картинах.
• Неповторимое оформление интерьера, стен потолков и полов.
• Хорошо подходит для украшения беседок, ограждений, фасадов.
• Нередко используют для украшения одежды.
• Отлично себя показывают при использовании на предупреждающих, и дорожных знаках.
• Создание рекламной продукции со светящимися элементами.
• Велосипедный и автомобильный тюнинг. Можно сделать светящиеся колёса, пороги, линии и т. д.
• Нанесение на поверхность тела, и создание рисунков на теле.

В каждой из перечисленных сфер применения, эта краска показывает себя наилучшим образом, выполняя свои функции на отлично, при этом довольно долго сохраняя свои свойства.

Разновидности и её характеристики

Светящаяся, имеет очень широкий ассортимент, множество разновидностей с разными характеристиками. Поэтому, для удобства её можно классифицировать, чтобы облегчить поиск необходимой для ваших нужд.

Итак, по каким критериям она группируется: по действующему веществу, и степени прозрачности. В зависимости от того, какой пигмент отвечает за сияние, они разделяются на:

1. Люминесцентная.
2. Флуоресцентная.
3. Светоотражающие.
4. Фосфоресцентные.

Давайте поговорим о них более подробно. Люминесцентная, основным действующим веществом является люминофор, работает по принципу накопления световой энергии и дальнейшей отдачи света в темноте. Такой краситель проще всего сделать своими руками.

Флуоресцентная, работает при попадании на неё ультрафиолетового излучения. Работает только вместе с ультрафиолетовыми лампами, без них выглядит как обычная. Очень часто используется для оформления интерьера ночных клубов, баров и заведений, предназначенных для отдыха.

Светоотражающие, работают при солнечном или искусственном свете. Когда световой поток попадает на поверхность с такой краской, её сияние активизируется. Используется для обозначения дорожных отметок и знаков. Также набирает широкого спроса на промышленных объектах.

Фосфоресцентную используют преимущественно для украшения и выделения деталей на автомобилях, для создания экстерьерного оформления.

Для интерьерного использования она подходит хуже, чем люминофор, поэтому её использование в этой области встречается редко. Активным веществом является фосфор, он токсичен для организмов, из-за чего не применяется внутри помещений.

Для увеличения долговечности и предотвращения механических повреждений используется акриловая основа для всех типов. Таким образом, действующее вещество надёжно закрепляется и стает безопасным для человека. Все пигменты имеют множество оттенков, но самими популярными являются зелёные, розовые, красные и жёлтые цвета, они смотрятся очень эффектно и могут гармонично вписываться в обстановку.

За степенью прозрачности, она бывает:

• Цветная – днём имеет вид обычной краски, а ночью начинает излучать своё сияние. Может быть любого необходимого оттенка.
• Бесцветная – при свете практически незаметна, имеет слабый синеватый или зеленоватый оттенок. Цветовая палитра таких красок ограничена, они могут излучать цвета голубого и жёлто-зелёного спектра.

Благодаря разным особенностям состава и добавкам, можно сделать разделение красок по группам:

• Для пластиковых поверхностей. В состав добавляются специальные смолы, улучшающие качество и силу сцепления материала.
• Декоративные краски для живых растений. В основе лежит водно-акриловая дисперсия, такой состав не наносит никакого вреда растениям. Также акриловая основа подходит для нанесения на ткань.
• Термостойкие, применяются преимущественно для металлов и стекла. В состав входят смолыполифенила. Такая краска способна выдержать очень большую температурную нагрузку, максимально до шестисот градусов по Цельсию.
• Водостойкие, в состав добавляют специальный лак, на основе полиуретана, который отлично отталкивает воду.

Как правильно наносить и окрашивать

Если вы хотите сделать рисунок равномерным и качественным, необходимо придерживаться правил при нанесении своими руками. При полном соответствии, работу получится сделать безупречно.

1. Позаботьтесь о чистоте поверхности, влага и пыль недопустимы.
2. Перед нанесением, перемешайте все содержимое ёмкости. Частицы люминофора по истечении времени, выпадают в осадок.
3. После полного высыхания первого слоя, примерно, через 60-120 минут, можно наносить второй.
4. Качество излучаемого цвета будет лучше, если поверхность стены изначально светлого цвета, в идеале оштукатурена в белый цвет или хотя бы обработана белой грунтовкой. Таким образом, стена не будет поглощать цветовую гамму, тёмные стены будут светиться более тускло.
5. Позаботьтесь о средствах индивидуальной защиты. Перчатки и очки обязательны при нанесении. При работе с токсичными красками на фосфорной основе, также необходим респиратор.
6. Помещение, в котором проводится покраска, должно хорошо вентилироваться. Если нет системы вентиляции, откройте все окна, что б воздух находился в постоянном движении.

Из-за обширного спектра возможностей, их используют в разных сферах, причём её необязательно покупать. Светящийся краситель можно сделать своими руками, и сэкономить. Так как готовая краска стоит определённых денег, а своими руками сделать его не составит никакого труда.

Выбор краски для своих нужд

Каждый производитель старается чем-то выделить именно свой продукт. Одни создают уникальный цвет, другие добавляют особую характеристику, третьи делают акцент на цене. Люминофора очень часто поставляется в баллончиках, с их помощью можно легко наносить, при этом слой получается очень равномерный и качественный.

Стоит баллончик, конечно, дороже чем простая ведёрная упаковка, но и качество получается выше. Стоит отметить, что баллончик тоже необходимо встряхивать перед применением, чтобы перемешать частицы внутри.

Если необходимо наносить краску на поверхность тела, тогда следует использовать только краску для тела, иначе любая другая может навредить организму. Люминофора для тела создана специально для нанесения на кожу человека, она легко смывается и не наносит никакого вреда.
Сколько же стоит такое украшение?

Цена на люминофоры варьируется от 30 до 100 долларов за 1 л, При этом такого объёма хватает на десять — двенадцать квадратных метров однослойной краски.  Если сделать люминофорный краситель своими руками, то цена получится в несколько раз дешевле.

Подведём итог

Выбирая краску, следует учесть то, на какую поверхность она буде наносится, особенно если необходимо наносить на тело. Есть ли риск механических повреждений, или возможно, на неё попадёт влага. Изучив все факторы, которые могут влиять на окрашенную поверхность, можно приступать к выбору необходимого красителя, которая идеально подойдёт именно для вашего случая.

Если вы учтёте все нюансы, тогда люминесцентная краска прослужит вам долго, а качество сияния будет радовать вас и ваших гостей. Наносить смесь можно своими руками, без помощи специалистов и художников. Вам лишь необходимо самому уметь рисовать либо работать с красками. Ведь работа, проделанная своими руками, будет приносить намного больше удовольствия, чем чужое творение.

Люминесцентные лампы

 Люминесцентными называют лампы, в которых световой поток создается за счет свечения специальных веществ (люминофоров), возбуждаемых ультрафиолетовым излучением, возникающим вследствие электрического разряда в аргоне и парах ртути.

При электрическом разряде в парах ртути и аргоне около 2% потребляемой мощности приходится на видимые излучения сине-зеленого цвета, 70-80% — на ультрафиолетовые излучения, а остальные (18—28%) — на тепловые. Под действием ультрафиолетовых излучений начинает светиться люминофор. Таким образом, люминесцентные лампы (ЛЛ) состоят как бы из двух частей: источник ультрафиолетовых излучений и люминофора, трансформирующего ультрафиолетовые излучения в видимый свет. Световой поток создается за счет свечения люминофоров. Ультрафиолетовые лучи не выходят за пределы лампы, так как они поглощаются люминофором и стеклом трубки.

По форме колбы ЛЛ делят на прямые цилиндрические (наиболее распространенные лампы, секционно-кольцевые, кольцевые и U-образные.

У прямых цилиндрических ламп колба представляет собой трубку диаметром 27 или 40 мм и длиной от 437 до 1500 мм. Чем мощнее лампа, тем больше длина трубки. На внутренние стенки труби наносят тонкий слой люминофоров (галофосфат, хлорфторапатит кальция и др. ), активированных марганцем и сурьмой. Состав люминофоров, в том числе концентрация активаторов, обусловливает спектральный состав излучения ЛЛ. В оба конца трубки впаяны стеклянные ножки с электродами, к которым приварены вольфрамовые биспирали, покрытые оксидами бария, стронция и калия.

Лампы снабжают двухштырьковыми (2Ш) цоколями (Ц) с рас стоянием между штырьками 12,7 мм. Внутренний диаметр цоколе равен 23,5 или 34,5 мм.

В зависимости от спектрального состава излучаемого света ЛЛ делят на пять типов.

Лампы дневного света (ЛД) имеют световой поток, который характеризуется цветовой температурой Тц, равной 6500 К, и близок по спектру к свету полуденного солнца. Если при освещении предъявляются повышенные требования к цветопередаче, то применяют лампы с улучшенным спектральным излучением (ЛДЦ).

Лампы белого света (ЛБ) имеют Тц 3500 К, излучают свет, близкий по спектру к свету ламп накаливания. Из всех люминесцентных ламп они имеют самую высокую световую отдачу, их применяют там, где требуется большая освещенность (конструкторские бюро, кабинеты врачей и т. п.).

Лампы теплового белого света (ЛТБ) с Тц 2700 К излучают свет с розоватым оттенком, который хорошо передает черты человеческих лиц. Эти лампы наиболее подходят для освещения жилых помещений.

Лампы холодного белого света (ЛХБ) с Тц 4850 К занимают промежуточное положение между лампами ЛД и ЛБ.

Осветительные лампы каждого типа выпускают мощностью 10; 15; 18; 20; 30; 36; 40; 65 и 80 Вт.

Основными преимуществами ЛЛ по сравнению с лампами накаливания являются более высокие световая отдача и срок службы. Световая отдача ЛЛ составляет 30—62 лм/Вт, что в 4—5 раз больше световой отдачи осветительных ламп накаливания, рассчитываемых на одно напряжение. Средний срок службы ЛЛ по стандарту не менее 10000 ч при продолжительности горения каждой лампы не менее 4000 ч, т. е. в 10 раз больше среднего срока службы ламп накаливания, рассчитываемых на одно напряжение.

Срок службы ЛЛ зависит от схемы включения в сеть, окружающих условий и особенно от частоты зажиганий. При непрерывном горении, температуре окружающего воздуха 20-25° С продолжительность горения ЛЛ значительно превышает 10000 ч. К преимуществам ЛЛ следует также отнести возможность получения света необходимого спектрального состава и меньшую зависимость светотехнических показателей от напряжения сети.

Требования к качеству электрических ламп. По своим электрическим, светотехническим параметрам и сроку службы электрические лампы должны соответствовать требованиям стандартов. Необходимо, чтобы стекло баллонов ламп не имело таких дефектов, как свиль, пузыри, камни; крепление цоколей к колбе было теплостойким и прочным, обеспечивало вворачивание и выворачивание лампы из патрона; стальные цоколи были покрыты противокоррозионным слоем, не имели на корпусе трещин, складок, препятствующих креплению ламп в патронах, контактные штырьки были параллельны друг другу и располагались в одной плоскости.

Важно, чтобы электроды ламп были прочно припаяны или приварены к контактам цоколя, места сварки или пайки не мешали вворачиванию лампы в патроны. Сварка или пайка не должна нарушать надежность противокоррозионного покрытия цоколя.

ЛЛ должны зажигаться при номинальном напряжении сети в течение не более 10 с, а при снижении напряжения на 10% — в течение не более 1 мин. Миниатюрные лампы не должны перегорать при кратковременном (не более 1 мин) включении их на напряжение, превышающее номинальное на 10%.

фотолюминесцентные покрытия и другие, инструкция как сделать, видео и фото

Люминесцентные краски в последнее время стали весьма популярным материалом для декорирования интерьеров и фасадов домов. Особенностью данного состава является способность светиться в темноте. Конечно, это покрытие является довольно дорогим, однако, если вы сравните, сколько стоит люминесцентная краска и сколько стоят компоненты для ее приготовления, то выяснится, что гораздо выгоднее ее сделать самостоятельно.

Далее мы рассмотрим особенности этого лакокрасочного покрытия, его состав и способ приготовления.

Светящаяся краска в интерьере

Особенности люминесцентной краски

Принцип действия люминесцентной краски, которую еще называют светящейся или фотолюминесцентной, основан на аккумулировании энергии света. «Зарядившись» от любого источника света, она отдает накопившуюся энергию, т.е. светится, на протяжении 8-12 часов.

Свойством накапливать и отдавать свет, данный лакокрасочный материал обязан специальному пигменту, который называется люминофором. Любая светящаяся краска состоит из двух компонентов – лака и люминесцентного пигмента, который отвечает за качество свечения. (См. также статью Ультрафиолетовая краска: особенности.)

Что касается прозрачного лака, то от него зависят характеристики состава и область его применения.

В качестве основы, чаще всего, используют следующие лаки:

• Акриловый;
• Полиуретановый;
• Алкидный.

От лака также зависит цена материала и его долговечность.

Прозрачный акриловый лак

Самым распространенным заблуждением, относительно данного лакокрасочного покрытия, является мнение о том, что он способен нанести вред здоровью. В действительности же люминофор является абсолютно безвредным компонентом, так как не имеет никакого отношения к фосфору, который действительно опасен для здоровья. Пигмент изготавливают на основе оксидов алюминия и лантаноидов.

В пределах данной технологии не происходит никаких радиоактивных процессов. Поэтому ее вредность зависит лишь от типа лака, который использован в основе состава.

Надо сказать, что помимо фотолюминесцентной краски, которая «заряжается» светом, существует еще электролюминесцентная краска, которая возбуждается электрическим переменным током. Данное покрытие совсем недавно было придумано американской компанией DarksideScientific.

Так в темноте смотрится окрашенный электролюминесцентной краской капот автомобиля

Покрытие создавалось в целях украшения кузовов автомобилей. В отличие от фотолюминесцентного состава, данное покрытие может светиться в любой момент, когда это надо.

Благодаря таким свойствам, материал наверняка найдет широкое применение в бытовых и других целях. По мнению многих производителей люминесцентных покрытий, в скором времени они обязательно придут на смену электрическим приборам освещения.

Изготовление краски

На рынке можно найти люминесцентные краски от разных производителей, и в разных тарах, в том числе и в баллончиках, которые упрощают процесс нанесения. Однако, как уже было сказано выше, гораздо дешевле приготовить красящую смесь самостоятельно, к тому же это совершенно несложно.

Светящаяся краска в баллончиках

Перед тем как сделать люминесцентную краску, следует выбрать подходящий лак, в соответствии с требованиями к покрытию. Он может быть абсолютно прозрачным или иметь оттенок, по вашему желанию.

Помимо лака понадобится, конечно же, люминесцентный пигмент, а также стеклянная, керамическая или эмалированная посуда.

Инструкция по приготовлению материала выглядит следующим образом:

• В подготовленную тару надо налить лак.
• Затем высыпается люминесцентный пигмент и тщательно перемешивается. Его количество зависит от желаемого результата, и находится в пределах 15-50 процентов от общей массы. Оптимальной же пропорцией считается 30 процентов.
• Желательно добавить в смесь растворитель, благодаря чему пигмент в ней распределится более равномерно. Растворитель выбирается в зависимости от типа лака, его количество не должно превышать более 1 процента от общей массы.
• Затем смесь надо некоторое время перемешивать с постоянным увеличением скорости, пока не образуется однородная масса.

Теперь фотолюминесцентная краска готова, можно приступать к нанесению ее на поверхность.

Люминофор для краски

Совет!
При желании, можно добавить в состав немного колера, чтобы придать покрытию определенный оттенок.

Нанесение краски

Подготовка основания

Как и любая покраска, нанесение люминесцентного покрытия начинается с подготовки основания:

• В первую очередь поверхность надо очистить от всевозможных загрязнений, пыли, старого отделочного материала и т. д. При необходимости выполняется обезжиривание.
• После этого на подготовленную поверхность наносится белая краска. Благодаря этому, свечение будет более ярким и долгим.

На фото – готовая светящаяся краска

Покраска

После просыхания грунтовочного белого покрытия, наносится люминесцентный состав:

• Прежде чем выполнить покраску, красящий состав надо хорошо перемешать, так как люминесцентный компонент может выпадать в осадок.
• Далее покрытие наносится тонким слоем, для этого можно воспользоваться кистью, валиком для покраски или распылителем.
• После просыхания первого слоя, лакокрасочный материал надо еще раз хорошо перемешать и нанести вторым слоем.

Совет!
Чтобы продлить срок эксплуатации окрашенной поверхности, ее можно покрыть слоем защитного прозрачного лака.

На этом процесс покраски завершен, и если процедура была выполнена верно, то покрытие будет радовать глаз красивым свечением в темное время суток на протяжении многих лет. (См. также статью Виды отделки: варианты.)

Вывод

Благодаря уникальному свойству свечения, светящаяся краска нашла широкое распространение в самых разных областях применения, начиная от оформления интерьеров и заканчивая выполнением различных рекламных носителей.Причем, приготовить и нанести данное покрытие не сложно и своими руками.

Главное при этом – соблюдать простую технологию, которая приведена выше.Дополнительную информацию по данной теме можно получить из видео в этой статье.

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен Добавить в избранное Версия для печати

Определение люминесценции по Merriam-Webster

Люминесценция | \ ˌLü-mə-ˈne-sᵊn (t) s \

: низкотемпературное излучение света (в результате химического или физиологического процесса) также : свет, производимый люминесценцией

люминесценции | физика | Британника

Полная статья

люминесценция , излучение света некоторыми материалами, когда они относительно холодные. Это контрастирует со светом, излучаемым раскаленными телами, такими как горящие дрова или уголь, расплавленное железо и проволока, нагретая электрическим током. Люминесценцию можно увидеть в неоновых и люминесцентных лампах; экраны телевизионных, радиолокационных и рентгеновских флюороскопов; органические вещества, такие как люминол или люциферины светлячков и светлячков; определенные пигменты, используемые в наружной рекламе; а также природные электрические явления, такие как молния и северное сияние. Во всех этих явлениях излучение света происходит не из-за того, что температура материала превышает комнатную, поэтому люминесценцию часто называют холодным светом.Практическая ценность люминесцентных материалов заключается в их способности преобразовывать невидимые формы энергии в видимый свет.

Источники и процесс

Люминесцентное излучение происходит после того, как соответствующий материал поглотил энергию от источника, такого как ультрафиолетовое или рентгеновское излучение, электронные лучи, химические реакции и т. Д. Энергия переводит атомы материала в возбужденное состояние, а затем, поскольку возбужденные состояния нестабильны, материал претерпевает еще один переход, обратно в свое невозбужденное основное состояние, и поглощенная энергия высвобождается в виде света, тепла или оба (все дискретные энергетические состояния атома, включая основное состояние, определяются как квантовые состояния).В возбуждении участвуют только самые удаленные электроны, вращающиеся вокруг ядер атомов. Эффективность люминесценции зависит от степени преобразования энергии возбуждения в свет, и существует относительно немного материалов, которые обладают достаточной эффективностью люминесценции, чтобы иметь практическую ценность.

Как упоминалось выше, люминесценция характеризуется переходами электронов из возбужденных квантовых состояний. Возбуждение люминесцентных электронов не связано с заметным возбуждением атомов, которым они принадлежат.Когда горячие материалы становятся светящимися и излучают свет (процесс, называемый накаливанием), атомы материала находятся в состоянии сильного возбуждения. Конечно, атомы любого материала уже колеблются при комнатной температуре, но этой вибрации достаточно, чтобы произвести температурное излучение в дальней инфракрасной области спектра. С повышением температуры это излучение переходит в видимую область. С другой стороны, при очень высоких температурах, например, в ударных трубах, столкновения атомов могут быть настолько сильными, что электроны отделяются от атомов и рекомбинируют с ними, испуская свет: в этом случае люминесценция и накаливание становятся неразличимыми.

Нелюминесцентные пигменты и красители проявляют цвета, потому что они поглощают белый свет и отражают ту часть спектра, которая дополняет поглощенный свет. Небольшая часть поглощенного света преобразуется в тепло, но заметного излучения не происходит. Однако если соответствующий люминесцентный пигмент поглощает дневной свет в определенной области своего спектра, он может излучать свет, отличающийся от цвета отраженного света. Это результат электронных процессов внутри молекулы красителя или пигмента, с помощью которых даже ультрафиолетовый свет может быть преобразован в видимый, т. е.г., синий — светлый. Эти пигменты используются самым разнообразным образом, например, в наружной рекламе, дисплеях с черным светом и стирке: в последнем случае на ткани остается остаток «осветлителя» не только для отражения белого света, но и для преобразования ультрафиолетового света в синий свет, компенсирующий желтизну и усиливающий белый цвет.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Ранние исследования

Хотя молния, северное сияние и тусклый свет светлячков и грибов всегда были известны человечеству, первые исследования люминесценции (1603 г.) начались с синтетического материала, когда Винченцо Каскариоло, алхимик и сапожник в Болонье, Италия, нагревается смесь сульфата бария (в виде барита, тяжелого шпата) и угля; порошок, полученный после охлаждения, ночью проявлял голубоватое свечение, и Каскариоло заметил, что это свечение можно восстановить, подвергая порошок воздействию солнечного света.Название lapis solaris , или «солнечный камень», было дано материалу, потому что алхимики сначала надеялись, что он превратит неблагородные металлы в золото, символом золота было Солнце. Выраженное послесвечение вызвало интерес у многих ученых людей того периода, которые дали материалу другие названия, в том числе фосфор, что означает «носитель света», которые впоследствии применялись к любому материалу, светящемуся в темноте.

Сегодня название фосфор используется только для обозначения химического элемента, тогда как некоторые микрокристаллические люминесцентные материалы называются люминофорами.Люминофор Каскариоло, очевидно, был сульфидом бария; Первым коммерчески доступным люминофором (1870 г.) была краска Balmain’s, препарат сульфида кальция. В 1866 году был описан первый стабильный люминофор на основе сульфида цинка. Это один из самых важных люминофоров в современной технике.

Одно из первых научных исследований люминесценции гниющего дерева или плоти и светлячков, известных с древности, было выполнено в 1672 году английским ученым Робертом Бойлем, который, хотя и не знал о биохимическом происхождении этого света, тем не менее установлены некоторые из основных свойств биолюминесцентных систем: что свет холодный; что его можно ингибировать химическими веществами, такими как спирт, соляная кислота и аммиак; и что световое излучение зависит от воздуха (как позже установлено, от кислорода).

В 1885–1887 годах было замечено, что неочищенные экстракты, приготовленные из вест-индийских светлячков ( Pyrophorus ) и из устья моллюска, Pholas , при смешивании давали светоизлучающую реакцию. Одним из препаратов был экстракт холодной воды, содержащий соединение, относительно нестабильное к нагреванию, люциферазу; другой — экстракт горячей воды, содержащий относительно термостабильное соединение люциферин. Люминесцентная реакция, которая произошла при смешивании растворов люциферазы и люциферина при комнатной температуре, предполагает, что все биолюминесцентные реакции являются «реакциями люциферазы и люциферазы».«Ввиду сложной природы биолюминесцентных реакций неудивительно, что эту простую концепцию биолюминесценции пришлось изменить. Лишь небольшое количество биолюминесцентных систем было исследовано на предмет соответствующего люциферина и соответствующей люциферазы, наиболее известной из которых является биолюминесценция светлячков из Соединенных Штатов, небольшого ракообразного, обитающего в Японском море ( Cypridina hilgendorfii ), и разлагающейся рыбы. и мякоть (бактериальная биолюминесценция).Хотя биолюминесцентные системы еще не нашли практического применения, они интересны своей высокой эффективностью люминесценции.

Первыми эффективными хемилюминесцентными материалами были небиологические синтетические соединения, такие как люминол (с формулой 5-амино-2,3-дигидро-1,4-фталазиндион). Сильная синяя хемилюминесценция, возникающая в результате окисления этого соединения, была впервые описана в 1928 году.

Название люминесценция было принято для всех световых явлений, вызванных не только повышением температуры, но различие между терминами фосфоресценция и флуоресценция все еще остается открытым. обсуждение.Что касается органических молекул, термин фосфоресценция означает излучение света, вызванное электронными переходами между уровнями разной множественности (более подробно объяснено ниже), тогда как термин флуоресценция используется для излучения света, связанного с электронными переходами между уровнями такой же множественности. В случае неорганических люминофоров ситуация намного сложнее.

Термин «фосфоресценция» впервые был использован для описания стойкого свечения (послесвечения) люминофоров.Описанный выше механизм фосфоресценции возбужденных органических молекул соответствует этой картине, поскольку он также отвечает за сохранение света до нескольких секунд. С другой стороны, флуоресценция — это почти мгновенный эффект, заканчивающийся примерно через 10 ^-8 секунд после возбуждения. Термин флуоресценция был введен в обращение в 1852 году, когда было экспериментально продемонстрировано, что определенные вещества поглощают свет узкой спектральной области (например, синий свет) и мгновенно излучают свет в другой спектральной области, отсутствующей в падающем свете (например.ж., желтый свет), и это излучение прекращается сразу же, когда заканчивается облучение материала. Название «флуоресценция» произошло от минерального плавикового шпата, который при облучении ультрафиолетовым светом демонстрирует фиолетовое кратковременное свечение.

Люминесценция — обзор | ScienceDirect Topics

6.6 Люминесценция окрашенных волокон

Спектры люминесценции были получены [23] с помощью компактного спектрометра с методом записи на ПЗС-линейке. При небольших габаритных размерах устройство допускает 0.Разрешающая способность 3 нм и чувствительность, позволяющая регистрировать спектры люминесценции растворов органических красителей в концентрациях до 10 ^{— 10} моль / л. Эффективный диапазон спектрометра 400–820 нм. Источником возбуждения спектров люминесценции является полупроводниковый лазер с длиной волны 405 нм или газовый лазер с длиной волны 37 нм. Спектрометр управляется компьютером и имеет простое и удобное программное обеспечение.

Основными узлами установки являются оптическая система, фотоприемный компонент камеры CCD и плата управления вводом информации камеры и компьютера.

ПЗС линейка ILX-511 (Sony) использовалась в качестве фотоприемника. Он состоит из 2048 элементов размером 14 × 200 мкм. Режимы работы определяются программой, время накопления от 10 мс до 50 с.

Диффузно рассеянное излучение от источника света проходит через входную щель тела в коллиматорную линзу, где преобразуется в параллельный световой пучок. Полученный пучок отражается отклоняющим зеркалом, проходит через кювету с исследуемым материалом или закрепленный пучок волокон; затем он собирается объективом камеры и подается на фотоприемный компонент CCD-камеры.Внутри корпуса спектрометра под нижней пластиной находится плата, с помощью которой осуществляется управление вводом информации с камеры и компьютера.

Для аппроксимации данных, характеризующих спектры люминесценции растворов красителей, использован метод наименьших квадратов, позволяющий добиться высокой точности аппроксимации, и фурье-фильтрация. Последний широко применяется в спектральном анализе для очистки сигнала от шума и сглаживания спектра. Обработка данных производилась с помощью программы Statistica v.6.1 и OriginPro v.7.0.

Степень (соотношение) вытяжки волокна влияет на сорбцию модифицирующего вещества [24]. Деформация волокна при вытяжке от 50% до 250% приводит к увеличению количества красителя, захваченного крейзами. При достижении степени вытяжки ε * = 3,0–3,5 (т. Е. ε = 300–350%), когда начинается схлопывание трещин и переход от рыхлой волокнистой структуры к плотной, начинается обратный процесс — растворяется агент. выжат из безумия. Расстояния между волокнами в процессе вытяжки постоянно уменьшаются и со временем становятся сопоставимыми с размерами молекул красителя.В результате на молекулярном уровне происходит своеобразная ультрафильтрация раствора красителя, что приводит к захвату молекул красителя структурой волокна, в основном чистым растворителем, фильтруемым в ванну. Для получения полностью ориентированного образца степень вытяжки должна составлять 3,8–4,5 [17].

Таким образом, более интенсивное образование трещин происходит при степени вытяжки ε * в пределах 2 и 3. При степени вытяжки ε * <2 поверхность волокна не захватывает в достаточном количестве модифицирующее вещество при достижении степени вытяжки ε * ≈ 3, крейзы заполнены не более чем частицами-модификаторами и адсорбция большого количества частиц невозможна.

Для исследования влияния концентрации красителя в модифицирующей жидкости на интенсивность люминесценции были изучены спектральные характеристики растворов родамина при концентрации красителя 0,05–4 г / л и модифицированных им волокон. С увеличением концентрации красителя изменяется не только интенсивность люминесценции растворов, но и их спектральные характеристики (рис. 6.6). Состав с концентрацией родамина 0,1 г / л (спектр 2) обладает наиболее интенсивным свечением. При дальнейшем увеличении концентрации красителя происходит концентрационное тушение и максимум люминесценции смещается в длинноволновую область спектра.Интенсивность люминесценции невысока и незначительно изменяется при концентрации красителя более 1 г / л.

Рис. 6.6. Люминесценция растворов родамина в пропаноле при концентрации красителя: 1—0,05 г / л; 2—0,1 г / л; 3—0,2 г / л; 4—0,5 г / л; 5—1 г / л; 6—2 г / л; и 7—4 г / л.

При модификации люминесцентными красителями по мере увеличения концентрации красителя в растворе цвет свечения волокон меняется с розового на красновато-оранжевый. При той же концентрации красителя в растворе спектры люминесценции окрашенных волокон (рис.6.7) заметно отличаются от спектров люминесценции растворов красителей (рис. 6.6). Причины различий спектров заключаются в различном агрегатном состоянии и коэффициентах преломления света люминесцентных сред. Кроме того, различие спектров красителей и люминесцентных волокон, на наш взгляд, обусловлено наличием собственной люминесценции исходного волокна. Можно предположить, что при обработке световода раствором красителя происходит наложение полосы люминесценции красителя на длинноволновый край полосы люминесценции световода.В связи с этим окрашенные волокна люминесцируют в более широкой спектральной полосе, чем растворы красителей. При увеличении концентрации максимум люминесценции окрашенных волокон смещается из синей в красную область спектра. Волокна, обработанные составом, содержащим 0,5 г красителя на 1 л раствора изопропилового спирта, имеют максимальную интенсивность люминесценции.

Рис. 6.7. Люминесценция волокон, обработанных растворами родамина в пропаноле при концентрации красителя: 1—0,05 г / л; 2—0,1 г / л; 3—0,2 г / л; 4—0,5 г / л; 5—1 г / л; 6—2 г / л; и 7—4 г / л.

Зависимость интенсивности люминесценции растворов красителей и обработанных ими волокон носит нелинейный характер (рис. 6.8). Чем выше концентрация красителя в растворе, тем большее количество молекул красителя поглощается поверхностным слоем волокна (кривая 2). Концентрационное тушение свечения волокон начинается при их обработке растворами с концентрацией красителя более 0,5 г / л. Оптимальная концентрация красителя в растворе для окрашивания волокон исходя из данных рис.6,8 следует рассматривать как 0,4–0,5 г красителя на 1 л раствора.

Рис. 6.8. Зависимость яркости свечения от концентрации красителя: 1 — в растворах и 2 — в окрашенных волокнах.

Спектры люминесценции волокон, модифицированных различными красителями, показаны на рис. 6.9. Интенсивность люминесценции этих волокон увеличивается в диапазоне

Рис. 6.9. Люминесценция волокон, обработанных растворами красителей в пропаноле при концентрации красителя 0,5 г / л: 1 — родамин; 2 — феналемин; 3 — оксазин; 4 — флуоресцеин; 5 — Эозин.

Феналемин → Флуоресцеин → Эозин → Родамин → Оксазин,

при увеличении интенсивности люминесценции использованных растворов в другом порядке:

Феналемин → Флуоресцеин → Оксазин → Родамин → Эозин.

Можно предположить, что наложение спектров растворов красителей на спектр люминесценции полиэфирного волокна приводит к смещению максимумов люминесценции в красную область спектра, расширению полосы люминесценции.

Волокна, обработанные оксазином и родамином, имеют одинаковый цвет и свечение в УФ-свете, только розовые оттенки отличаются.Особенность волокон, обработанных флуоресцеином и эозином, заключается в том, что цвета этих волокон различаются при дневном свете и при воздействии УФ-излучения. На наш взгляд, оба типа волокон могут быть использованы для защиты документов от подделки вместе или в сочетании с другими типами защитных волокон, поскольку требования стандарта регламентируют необходимость включения в бумажную массу не менее двух разновидностей.

Волокна, модифицированные родамином (рис. 6.9, кривая 1), имеют максимумы люминесценции в красном, пурпурном и синем диапазонах спектральных областей, что обусловливает яркий оранжево-розовый цвет свечения.

Волокна, окрашенные феналемином (кривая 2), имеют наименьшую интенсивность свечения, сложно выделить четкие максимумы, соответствующие какому-либо конкретному участку спектра. В УФ-свете они имеют бледно-лилово-розовую окраску.

Волокна, обработанные оксазином (кривая 3), имеют максимум люминесценции примерно в той же области, что и волокна, модифицированные родамином. Интенсивность люминесценции этих волокон самая высокая по сравнению с другими образцами; цвет свечения красновато-розовый.

Флуоресцеин (кривая 4) дает максимумы люминесценции в желтом и синем диапазонах спектральных областей, что обусловливает желто-зеленый цвет свечения.Эозин (кривая 5) придает волокнам тусклый розово-оранжевый цвет свечения в УФ-лучах.

Из рассмотренных вариантов волокна, окрашенные феналемином, менее эффективны для защиты документов от подделки, так как отличаются низкой интенсивностью люминесценции по сравнению с другими волокнами. Более надежную защиту документов обеспечат волокна, обработанные другими видами красителей, особенно оксазином и родамином, которые обеспечивают интенсивное свечение волокна в УФ-излучении.

Тем самым было продемонстрировано, что интенсивность и цвет свечения волокон существенно зависят от вида и концентрации красителя в модифицирующем растворе.Волокна с красителем Оксазин показали самую высокую интенсивность свечения ярко-красного цвета среди всех типов исследованных волокон. Они дают максимум силы света в спектре люминесценции в области длин волн 620–700 нм, что соответствует красному свету. Волокна с другими исследованными красителями имеют меньшую силу света, и соответствующие им максимумы интенсивности смещены в более коротковолновую область. Соответственно, цвет их свечения варьируется от оранжевого до зеленого.

Установлено, что концентрация красителя в модифицирующей жидкости влияет на силу света волокон в УФ-свете и даже (в некоторой степени) на цвет свечения.На примере родамина показано, что волокна, модифицированные раствором с содержанием красителя 0,5 г / л, имеют самую высокую силу света (яркость). Уменьшение концентрации красителя приводит, во-первых, к резкому уменьшению силы света волокон и, во-вторых, к некоторому смещению максимума интенсивности на спектре в сторону меньшей длины волны, т.е. от ярко-красного к желтому и желто-зеленому. Увеличение концентрации красителя выше 0,5 г / л практически не влияет на цвет свечения волокон, но несколько снижает его интенсивность.

Тип люминесценции — обзор

Введение

Люминесценция — флуоресценция, фосфоресценция и даже хемилюминесценция — может излучаться с поверхности порошкообразных твердых носителей с мелкими частицами или с мембран, образованных соединениями, иммобилизованными физическими или химическими методами, когда подвергается воздействию внешнего излучения. Селективность, чувствительность, скорость, гибкость и простота твердофазной люминесцентной спектрометрии (SPLS) делают ее хорошим аналитическим инструментом, особенно при анализе следов.Из-за простоты использования SPLS расширилось в различных областях, представляющих интерес, и появилось множество различных форматов.

Причины увеличения использования SPLS кроются в его многомерном характере (спектральные, время жизни, поляризации и другие измерения), а также в необходимости системы, которая очень эффективно показывает большое количество реакций и процессов. Преимущества SPLS включают его чувствительность, низкую стоимость, простоту в работе, универсальность и то, что он предлагает субнанометровое пространственное разрешение с субмикронной визуализацией и субмиллисекундным временным разрешением.

Причины широкого использования люминесценции SPLS разнообразны и обычно включают: улучшения в процессе фотофизической эмиссии, удобство использования, возможность концентрирования и использование твердой фазы в качестве носителя для реакций или в качестве матрицы для депонирование или защита реагентов.

Обращаясь здесь только к аналитическим целям, SPLS используется для обнаружения или определения собственно флуоресцентных или фосфоресцентных соединений, для нелюминесцентных соединений, которые способны проявлять люминесценцию, когда они являются производными, для нелюминесцентных, недериватизированных соединений, способных изменять люминесцентные свойства. зонда, т.е.например, посредством тушения или сольватохромного эффекта, а также для соединений, которые взаимодействуют через партнера по связыванию и указывают на эту реакцию с помощью люминесцентной метки.

Люминесценция в твердых фазах измеряется различными способами: в качестве простой основы, т.е. в соединениях с естественной флуоресценцией; в качестве основы, которая делает возможным люминесцентный процесс в определенных химических условиях, то есть фосфоресценцию; в качестве фазы для предварительного концентрирования аналита или производного из разбавленного раствора из-за благоприятной константы распределения, т.е.например, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) на бумаге или C ₁₈ -силикагель; как фаза, которая содержит один или несколько иммобилизованных реагентов в монослойном или многослойном формате, что делает возможной реакцию и удержание аналита, а также различные процессы, такие как разделение или другие, то есть тест-полоски; как фаза, содержащая соединение, которое изменяет свои люминесцентные характеристики при контакте с аналитом, то есть кислород, действующий на металлофорфирин, встроенный в полимер.

Освещение люминесценции — Science Friday

Люминесценция — это испускание света, производимое другими средствами, кроме тепла.Биолюминесценция — лишь одна из многих форм люминесценции. Часто эти типы люминесценции ошибочно группируются вместе, но каждый из них отличается своим методом излучения света.

В этом упражнении ученики будут сравнивать и противопоставлять различные формы люминесценции, наблюдая, как хемилюминесценция, фосфоресценция и флуоресценция производят или излучают свет. Студенты также сравнят эти формы люминесценции с биолюминесценцией.

Уровень обучения: 6-8 классы
Предмет: естествознание, физика
Национальные стандарты: NS.5-8.1, NS.5-8.2, NS.5-8.3

Материалы задания
Световые палочки — по одной для каждого ученика
Предметы, светящиеся в темноте, например, наклейки или пластиковые звезды
Бумажный пакет
Фонарики — по одному для каждого ученика
Стиральный порошок, содержащий отбеливающие вещества
Маленькие прозрачные пластиковые стаканчики — по одному на каждого учащегося
Черный свет (УФ-свет)
Если возможно: образец флуоресцентного минерала, например, найденный на несуществующей шахте Стерлинг Хилл во Франклине, штат Нью-Джерси.

Словарь
Люминесценция: излучение света, производимое другими средствами, кроме тепла.
Флуоресценция: испускание света объектом, подвергающимся воздействию электромагнитного излучения.
Фосфоресценция: продолжающееся излучение света без нагрева после воздействия и удаления источника электромагнитного излучения.
Хемилюминесценция: излучение света в результате химической реакции.
Биолюминесценция: излучение света живыми организмами.

Что делать

1. В начале урока предложите учащимся посмотреть видеофильм «Научная пятница» «Стремление увидеть свет». Попросите учащихся описать другие типы существ, которые используют биолюминесценцию. Как эти и другие животные излучают свет? Просмотрите определение биолюминесценции и объясните, что это одна из многих форм люминесценции. Скажите студентам, что они проведут задания для сравнения сходств и различий между другими формами люминесценции.

2. Попросите учащихся создать диаграмму с тремя столбцами. Обозначьте каждую колонку как 1) хемилюминесценцию, 2) фосфоресценцию и 3) флуоресценцию.

Мероприятие 1 — Chemilueminscenc

1. Раздайте каждому ученику световую палку. Попросите их понаблюдать и записать на своей диаграмме описание светового стика, включая цвет и прозрачность. Попросите учащихся встряхнуть свои световые палочки. Есть какие-то реакции? Попросите учащихся предложить, какое действие необходимо сделать, чтобы активировать световой стик.

2. Попросите учащихся согнуть световую палку и понаблюдать за реакцией. (Не позволяйте учащимся встряхивать световую палку.) Распространяется ли свет или свечение на остальную часть палки, или они остаются сфокусированными на той части палки, которая была согнута? Попросите учащихся предсказать, что произойдет, если они встряхнут световую палку.

3. Попросите учащихся встряхнуть световую палку и записать свои наблюдения, включая любые изменения цвета и температуры.

Активность 2 — Фосфоресценция

1.Покажите студентам светящийся в темноте предмет. Спросите студентов, как, по их мнению, они могут заставить объект светиться или излучать свет. Выключите свет и быстро выньте один из этих предметов, хранившийся в темном бумажном пакете. Он ярко светится? Что сделает его ярче?

2. Снова включите свет и раздайте каждому ученику по одному светящемуся в темноте предмету вместе с фонариком. Попросите учащихся направить фонарик прямо на объект в течение одной минуты, а затем объясните, что, по их мнению, происходит.

3. Снимите фонарик через одну минуту и ​​выключите свет, чтобы увидеть результат. Попросите учащихся записать свои наблюдения за объектом до и после использования фонарика. Включите наблюдения за температурой, яркостью и способом активации. Чем этот тип свечения отличался от свечения светового джойстика?

Активность 3 — Флуоресценция

1. Раздайте каждому ученику небольшой прозрачный пластиковый стаканчик, наполненный стиральным порошком.Попросите учащихся записать цвет и температуру (горячее, холодное, теплое) моющего средства. Попросите студентов объяснить, как может светиться стиральный порошок.

2. Посветите черным светом на образец стирального порошка. Попросите студентов описать то, что они видят. Почему кажется, что стиральный порошок светится?

3. Выключите черный свет и попросите учащихся понаблюдать за стиральным порошком. Он продолжает излучать свет? Почему они думают, что стиральный порошок больше не светится? Попросите учащихся записать свои наблюдения и объяснения.

4. Посветите черным светом на другие предметы в комнате, например одежду, руки, мебель и т. Д. Если у вас есть образец флуоресцентного минерала, посветите на него черным светом. Что заставляет некоторые из этих других объектов выглядеть так, как будто они светятся? Чем этот тип свечения отличается от того, что студенты наблюдали во время двух предыдущих занятий?

Что происходит?
Люминесценция — это излучение света, произведенное другими методами, кроме тепла. Люминесценция вызывается перемещением электронов в различные энергетические состояния.Есть много различных типов люминесценции, включая биолюминесценцию, хемилюминесценцию, фосфоресценцию и флуоресценцию. Эти различные формы люминесценции различаются по способу излучения света.

Хемилюминесценция — это излучение света, вызванное химической реакцией. Этот тип свечения можно наблюдать, сгибая и встряхивая световую палку. Внутри светового стержня находится инкапсулированный химический раствор, окруженный другим химическим раствором. Сгибание светового стержня приводит к разрыву инкапсулированного химического раствора.После встряхивания световой палочки два раствора внутри палочки смешиваются. Когда эти химические вещества объединяются, создается энергия в виде света. Организмы, излучающие свет, известные как биолюминесцентные организмы, также производят свет в результате химической реакции.

Фосфоресценция — это способность материала поглощать энергию от источника электромагнитного излучения, такого как фонарик, а затем продолжать излучать свет после того, как источник был удален. В этом упражнении свечение темного объекта поглощает или накапливает энергию фонарика, а затем постепенно повторно излучает энергию в виде света даже после того, как фонарик был выключен.

Флуоресценция похожа на фосфоресценцию в том смысле, что это способность материала излучать свет, поглощая энергию от источника электромагнитного излучения. Однако, в отличие от фосфоресценции, флуоресцентные материалы могут излучать свет только в то время, когда они подвергаются воздействию источника электромагнитного излучения. Флуоресцентный материал перестанет «светиться» после удаления источника света.

Темы для обсуждения в научном классе
• Биолюминесцентные животные встречаются только в океане?
• Как биолюминесцентные животные используют свою способность излучать свет?
• Какие еще примеры естественного и синтетического свечения?
• Как долго фосфоресцирующий объект будет продолжать светиться после воздействия источника света?

Расширенные занятия и ссылки
Попросите каждого ученика исследовать биолюминесцентное животное и создать презентацию, которая включает его среду обитания, диету и то, как оно использует свою биолюминесцентную способность для выживания.Включите фотографии или иллюстрации биолюминесцентного животного, чтобы поделиться с остальным классом.

Создайте фреску с изображением подводной сцены, изображающей различных биолюминесцентных морских животных. Предложите учащимся разработать макет в соответствии со слоями океана, в которых обитают животные, и использовать светящуюся в темноте краску для изображения частей тела животных, излучающих свет. Обязательно изучите с учениками разницу между светящейся в темноте краской (разновидность фосфоресцирующего материала) и биолюминесценцией, вызываемой химической реакцией.

[прикрепить люминесцентный отсек]

Узнайте больше о биолюминесцентных существах из этого плана урока от National Geographic:
http://www.nationalgeographic.com/xpeditions/lessons/08/g68/seasbiolum.html

Откройте для себя химию биолюминесценции:
http://www.lifesci.ucsb.edu/~biolum/chem/

Следуйте за экспедицией по изучению биолюминесценции на глубоководном дне:
http: // oceanexplorer.noaa.gov/explorations/09bioluminescence/welcome.html

Подумайте о поездке в научный музей или на выставку минералов, чтобы увидеть флуоресцентные минералы. Узнайте больше о флуоресцентных минералах:
http://uvminerals.org/fms/about-fluorescent-mineral-society

Этот план урока был разработан Залом науки Нью-Йорка в сотрудничестве с Science Friday как часть Teachers Talking Science, онлайн-ресурса для учителей, школьников и родителей, который позволяет создавать бесплатные материалы на основе очень популярных видео SciFri для помощи в классе. или вокруг кухонного стола.

Зал науки Нью-Йорка — это научный музей, расположенный в районе Куинс города Нью-Йорка. NYSCI — единственный практический научно-технический центр Нью-Йорка, в котором представлено более 400 практических экспонатов, посвященных биологии, химии и физике.

Понимание люминесцентной природы органических радикалов для эффективных дублетных излучателей и чисто красных светодиодов

1.

Baldo, M.A. et al. Высокоэффективное фосфоресцентное излучение органических электролюминесцентных устройств. Nature 395 , 151–154 (1998).

CAS Google ученый

2.

Ма, Й., Чжан, Х., Шен, Дж. И Че, К. Электролюминесценция из триплетного возбужденного состояния с переносом заряда металл-лиганд комплексов переходных металлов. Synth. Встретились. 94 , 245–248 (1998).

CAS Google ученый

3.

Адачи, К., Бальдо, М.А., Томпсон, М.Э. и Форрест С. Р. Практически 100% -ная эффективность внутренней фосфоресценции в органическом светоизлучающем устройстве. J. Appl. Phys. 90 , 5048–5051 (2001).

CAS Google ученый

4.

Uoyama, H., Goushi, K., Shizu, K., Nomura, H. & Adachi, C. Высокоэффективные органические светодиоды от замедленной флуоресценции. Природа 492 , 234–238 (2012).

CAS Google ученый

5.

Кидо, Дж. И Лизуми, Ю. Производство высокоэффективных органических электролюминесцентных устройств. Заявл. Phys. Lett. 73 , 2721–2723 (1998).

CAS Google ученый

6.

Di, D. et al. Эффективный синтез триплетных экситонов в полимерных светодиодах с молекулярным легированием. Adv. Матер. 29 , 1605987 (2017).

Google ученый

7.

Авага К. и Маруяма Ю. Ферромагнитные и антиферромагнитные межмолекулярные взаимодействия органических радикалов, α-нитронилнитроксидов. II. J. Chem. Phys. 91 , 2743–2747 (1989).

CAS Google ученый

8.

Banister, A.J. et al. Самопроизвольная намагниченность в радикале сера – азот при 36 К. Angew. Chem. Int. Эд. 35 , 2533–2535 (1996).

CAS Google ученый

9.

Накахара, К. и др. Аккумуляторные батареи с катодами на органических радикалах. Chem. Phys. Lett. 359 , 351–354 (2002).

CAS Google ученый

10.

Wang, Y. et al. 1-имино нитроксид пирена для высокоэффективных органических полевых транзисторов с низким рабочим напряжением. J. Am. Chem. Soc. 128 , 13058–13059 (2006).

CAS Google ученый

11.

Wei, P., Oh, J. H., Dong, G. & Bao, Z. Использование производного 1H-бензоимидазола в качестве легирующей примеси n-типа и для создания устойчивых к воздуху n-канальных органических тонкопленочных транзисторов с обработкой в ​​растворе. J. Am. Chem. Soc. 132 , 8852–8853 (2010).

CAS Google ученый

12.

Бин, З., Дуан, Л. и Цю, Ю. Устойчивая на воздухе органическая соль в качестве присадки n-типа для эффективных и стабильных органических светодиодов. ACS Appl.Матер. Интерфейсы 7 , 6444–6450 (2015).

CAS Google ученый

13.

Zhang, Z., Chen, P., Murakami, TN, Zakeeruddin, SM & Grätzel, M. 2,2,6,6-тетраметил-1-пиперидинилокси-радикал: эффективный, не содержащий йода окислительно-восстановительный медиатор для сенсибилизированных красителем солнечных элементов. Adv. Funct. Матер. 18 , 341–346 (2008).

CAS Google ученый

14.

Jiao, Y. et al. Супрамолекулярно активированный катион-радикал для ускоренного каталитического окисления. Angew. Chem. Int. Эд. 55 , 8933–8937 (2016).

CAS Google ученый

15.

Gamero, V. et al. [4- (N-карбазолил) -2,6-дихлорфенил] бис (2,4,6-трихлорфенил) метильный радикал — эффективная парамагнитная молекула, излучающая красный свет. Tetrahedron Lett. 47 , 2305–2309 (2006).

CAS Google ученый

16.

Velasco, D. et al. Красный органический светоизлучающий радикальный аддукт карбазола и трис (2,4,6-трихлортрифенил) метильного радикала, обладающий высокой термической стабильностью и электрохимической амфотерностью. J. Org. Chem. 72 , 7523–7532 (2007).

CAS Google ученый

17.

Хекманн, А., Ламберт, К., Гебель, М.И Вортманн, Р. Синтез и фотофизика нейтрального органического соединения смешанной валентности. Angew. Chem. Int. Эд. 43 , 5851–5856 (2004).

CAS Google ученый

18.

Хекманн А. и Ламберт К. Нейтральные органические соединения смешанной валентности: синтез и полностью оптическая оценка параметров переноса электрона. J. Am. Chem. Soc. 129 , 5515–5527 (2007).

CAS Google ученый

19.

Блази Д., Николайду Д. М., Теренциани Ф., Ратера И. и Весиана Дж. Эксимеры из стабильных и стойких супрамолекулярных радикальных пар в органических наночастицах и полимерных пленках, излучающих красный / БИК. Phys. Chem. Chem. Phys. 19 , 9313–9319 (2017).

CAS Google ученый

20.

Пэн, К., Обольда, А., Чжан, М. и Ли, Ф. Органические светодиоды, использующие нейтральный радикал π в качестве эмиттера: излучение дублета. Angew. Chem. Int. Эд. 54 , 7091–7095 (2015).

CAS Google ученый

21.

Ai, X. et al. Эффективные светодиоды на радикальной основе с дублетным излучением. Природа 563 , 536–540 (2018).

CAS Google ученый

22.

Neier, E. et al. Обработанные на растворе органические светодиоды с излучением дублетного экситона; с использованием (2,4,6-трихлорфенил) метила в качестве эмиттера. Org. Электрон. 44 , 126–131 (2017).

CAS Google ученый

23.

Хаттори, Ю., Кусамото, Т. и Нишихара, Х. Люминесценция, стабильность и протонный отклик (3,5-дихлор-4-пиридил) бис (2,4,6 -Трихлорфенил) метильный радикал. Angew. Chem. Int. Эд. 53 , 11845–11848 (2014).

CAS Google ученый

24.

Hattori, Y., Kusamoto, T. & Nishihara, H. Повышенные люминесцентные свойства (3,5-дихлор-4-пиридил) бис (2,4,6-трихлорфенил) метильного радикала с открытой оболочкой за счет координации с золотом . Angew. Chem. Int. Эд. 54 , 3731–3734 (2015).

CAS Google ученый

25.

Kimura, S. et al. Люминесцентный органический радикал с двумя пиридильными группами: высокая фотостабильность и двойные стимулирующие свойства, с теоретическим анализом фотофизических процессов. Chem. Sci. 9 , 1996–2007 (2018).

CAS Google ученый

26.

Guo, H. et al. Высокая стабильность и эффективность люминесценции в донорно-акцепторных нейтральных радикалах, не соответствующих принципу Ауфбау. Нат. Матер. 18 , 977–984 (2019).

CAS Google ученый

27.

Diez ‐ Cabanes, V. et al. Разработка соединений на основе перхлортрифенилметильных (PTM) радикалов для оптоэлектронных приложений: роль орбитальной делокализации. ChemPhysChem 19 , 2572–2578 (2018).

Google ученый

28.

He, C., Li, Z., Lei, Y., Zou, W. & Suo, B. Раскрытие механизма излучения радикальных органических светодиодов. J. Phys. Chem. Lett. 10 , 574–580 (2019).

Google ученый

29.

Дьюар М. и Лонге-Хиггинс Х. Электронные спектры ароматических молекул I: бензоидные углеводороды. Proc. Phys. Soc. А. 67 , 795 (1954).

Google ученый

30.

Лонге-Хиггинс, Х. и Попл Дж. А. Электронные спектры ароматических молекул IV: возбужденные состояния нечетных альтернативных углеводородных радикалов и ионов. Proc. Phys. Soc. А. 68 , 591–600 (1955).

Google ученый

31.

Попл Дж. А. Взаимодействие электронов в непредельных углеводородах. Пер. Faraday Soc. 49 , 1375–1385 (1953).

CAS Google ученый

32.

Попл, Дж. А. Электронные спектры ароматических молекул II: теоретическое рассмотрение возбужденных состояний альтернативных углеводородных молекул на основе самосогласованных молекулярных орбиталей. Proc. Phys. Soc. Лондон. А 68 , 81 (1955).

Google ученый

33.

Паризер, Р. и Парр, Р. Г. А. Полуэмпирическая теория электронных спектров и электронной структуры сложных ненасыщенных молекул. I. J. Chem. Phys. 21 , 466–471 (1953).

CAS Google ученый

34.

Паризер Р. Теория электронных спектров и структуры полиаценов и альтернативных углеводородов. J. Chem. Phys. 24 , 250–268 (1956).

CAS Google ученый

35.

Dong, S. et al. Влияние заместителей на люминесцентную эффективность стабильных триарилметильных радикалов. Phys. Chem. Chem. Phys. 20 , 18657–18662 (2018).

CAS Google ученый

36.

Franco, C. et al. Функциональный механизм дырочного движения отрицательного заряда в основных состояниях радикально-анионных молекулярных нитей. J. Am. Chem. Soc. 139 , 686–692 (2017).

CAS Google ученый

37.

Hele, T. J. H. et al. Прогнозирование спектров хромофоров на основе ацена с использованием аргументов молекулярной орбиты. J. Phys. Chem. А 123 , 2527–2536 (2019).

CAS Google ученый

38.

Робинсон, Г. У. Повышение интенсивности запрещенных электронных переходов за счет слабых межмолекулярных взаимодействий. J. Chem. Phys. 46 , 572–585 (1967).

CAS Google ученый

39.

Li, W. et al. Гибридизированное локальное возбужденное состояние и состояние с переносом заряда для высокоэффективных флуоресцентных OLED: молекулярный дизайн, спектральный характер и полное использование экситонов. Adv. Опт. Матер. 2 , 892–901 (2014).

CAS Google ученый

40.

Armet, O. et al. Инертные свободные радикалы углерода. 8. Полихлортрифенилметильные радикалы: синтез, строение, распределение спиновой плотности. J. Phys.Chem. 91 , 5608–5616 (1987).

CAS Google ученый

41.

Фокс, М. А., Гайяр, Э. и Чен, К. С. Фотохимия стабильных свободных радикалов: фотолиз перхлортрифенилметильных радикалов. J. Am. Chem. Soc. 109 , 7088–7094 (1987).

CAS Google ученый

42.

Dong, S. et al. Мультикарбазолил-замещенные радикалы ТТМ: красный сдвиг флуоресцентного излучения с повышенной эффективностью люминесценции. Mater. Chem. Передний. 1 , 2132–2135 (2017).

CAS Google ученый

43.

Murawski, C. et al. Спад КПД в органических светодиодах. Adv. Матер. 25 , 6801–6827 (2013).

CAS Google ученый

44.

Гибинк, Н. К. и Форрест, С. Р. Спад квантовой эффективности при высокой яркости флуоресцентных и фосфоресцентных органических светоизлучающих диодов. Phys. Ред. B 77 , 235215 (2018).

Google ученый

45.

Низ, Ф. Программная система ORCA. ПРОВОДОВ Comput. Мол. Sci. 2 , 73–78 (2012).

CAS Google ученый

Люминесценция, флуоресценция и фосфоресценция — Объясните, что заполните

Люминесценция, флуоресценция и фосфоресценция — Объясните, что материал Рекламное объявление

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 18 июля 2021 г.

Когда вы просыпаетесь посреди ночи, не знаете, где вы нет ничего более обнадеживающего, чем светящийся циферблат смотреть. Вам не нужно искать свет: просто взгляните на свое запястье и вы точно знаете, который час. Такие часы светятся весь день долго — мы просто не замечаем их призрачного сияния днем. Какие заставляет их светиться ночью, после того, как все другие источники света тусклые?

Фото: Биолюминесценция (жуткое голубое свечение, создаваемое океанскими существами) в Восточно-Китайском море, наблюдаемое с борта корабля.Фото Джордана Крауча любезно предоставлено ВМС США.

Что такое люминесценция?

«Светящийся» означает просто испускание света; большинство вещей в нашем мир производят свет, потому что у них есть энергия, которая изначально пришла от Солнца, которое является самым большим и ярким объектом, который мы можем видеть. Строго говоря, хотя кажется, что Луна излучает свет, она на самом деле не светится, потому что просто отражает свет от Солнце как гигантское зеркало из камня. [1] Светящийся — на самом деле довольно расплывчатое слово.Возможно, светится даже лампочка фонарика, потому что она вращается. электричество (электрическая энергия) превращается в свет и направляет его на нас. Но лампочки нравятся они накаливаются и делают свет, производя тепло. Люминесцентный вещи, напротив, излучают свет, когда их атомы возбуждаются в процессе, который требует небольшого количества тепла или не требует его вообще. чтобы это произошло.

Фотография: «Светящийся» не означает «светится в темноте»: это означает, что объект излучает свет, который производит сам. Строго говоря, это означает, что Солнце (вверху) светится, а Луна (внизу) — нет.Фотографии любезно предоставлены Центром космических полетов им. Годдарда НАСА (Солнце) и Лабораторией реактивного движения НАСА (Луна) через НАСА в Commons.

В чем разница между люминесценцией, флуоресценцией и фосфоресценцией?

Фото: Этот «светящийся» циферблат часов покрыт фосфоресцирующей краской, поэтому светится в темноте. Сфотографировать на удивление сложно (без жульничества!), Потому что он дает очень мало света.

Флуоресцентные материалы мгновенно излучают свет, когда атомы внутри они поглощают энергию и становятся «возбужденными».»Когда атомы вернутся в нормальное состояние, всего за стотысячную долю секунды они выдают энергию, которая их возбуждала, в виде крошечных частиц света называемые фотонами. Сиять ультрафиолетовым (УФ) светом на украденном Телевизор или фотоаппарат, и вы можете обнаружить, что вам светит чей-то адрес, написанный невидимыми чернилами. Чернила сделаны из флуоресцентные химические вещества, поглощающие энергию УФ-излучения, становятся возбуждаются, а затем выделяют энергию в виде фотонов видимого света. Выключите УФ-свет, и чернила снова исчезнут.Ты можешь читать больше о том, как атомы делают свет в блоке функций, в нашей статье о свет.

Когда мы говорим о «светящихся» часах и красках, на самом деле мы имеем в виду фосфоресценцию, очень похоже на флуоресценцию: процесс, благодаря которому лампы делают свет.

Фото: Энергосберегающая компактная люминесцентная лампа (КЛЛ). Флуоресцентный химикат представляет собой своего рода мелово-белый налет на внутренней стороне тонких стеклянных трубок. Вы могли заметить, что такие лампы продолжают немного светиться даже после того, как вы их выключили? Подобно светящимся часам, люминофорные химические вещества все еще достаточно возбуждены, чтобы излучать свет в течение некоторого времени после стимуляции.

Фосфоресцентные материалы работают так же, как флуоресцентные. единицы, за исключением того, что между ними есть задержка между поглощением энергии и излучающий свет. Иногда фосфоресценция длится несколько секунд. после снятия стимулирующей энергии; иногда — как в светящиеся часы — его хватает на несколько часов. Вы, наверное, заметили, что это требуется немного времени, чтобы «зарядить» светящиеся часы энергией прежде, чем он будет светиться в темноте. Вы также могли заметить, что светящиеся часы больше всего светит в начале ночи.К тому времени, как рассветает, у него обычно заканчивается энергия, и он перестает светиться. Это не должно вызывать удивления. Часы не могут сделать свет из ничего, не нарушая ни одного из самые основные законы физики — сохранение энергии.

Рекламные ссылки

Какие еще виды свечения бывают?

Фото: сине-зеленая светящаяся палочка излучает свет с помощью хемолюминесценции. фото Деметриус Кеннон любезно предоставлен ВМС США.

Посветите свету на светящиеся часы, и они будут сиять прямо на вас.Это пример того, что мы называем фотолюминесценцией: люминесценция, производимая свет. Но вы можете заставить вещи излучать свет, возбуждая их атомы. со многими другими видами энергии. Вы даете атомам один вид энергии (свет, тепло, звук или что-то еще), и они возвращают ту же энергию тебе как свет. У ученых почти все от А до Я (ну во всяком случае, B-T!) слов для описания различных видов свечение:

• Биолюминесценция: производится живыми существами, такими как светлячки, светлячки и многие морские существа.
• Хемолюминесценция: образуется в результате химической реакции. Светиться палочки работают так.
• Электролюминесценция: создается при прохождении электричества через что-то вроде газа.
• Фотолюминесценция: создается сияющим светом на «светящиеся» (фосфоресцентные) краски.
• Рентгенолюминесценция: создается сияющим рентгеновским излучением на вещи. (Любопытное имя происходит от Вильгельма Рентгена (1845–1923), первооткрывателя Рентген.)
• Сонолюминесценция: создается при прохождении энергетических звуковых волн. через жидкости.
• Термолюминесценция: возникает, когда фотоны испускаются из горячие материалы.
• Триболюминесценция: возникает при трении, царапании или физически деформирующие кристаллы.

Огни в ночи

Светлячки и светлячки

Светлячки и светлячки (их личинки) — самые известные образцы биолюминесцентных существа. Они используют сложную реакцию, чтобы загореться пара химических веществ, называемых люциферином и люциферазой, хранится в их хвосты.Биолюминесценция — это особый вид хемолюминесценции, который происходит внутри живых существ.

Существа бездны

Кальмары, креветки, сардины, планктон, морские звезды и все виды другие морские существа используют биолюминесценцию для общения, камуфляж или защита — мигает, чтобы привлечь товарищей или предупредить хищники.

Фото: Биолюминесценция в действии. Левый: Кораллы и биолюминесцирующие криноидеи в Северной Атлантике. Фото любезно предоставлено Экспедицией Биолюминесценции 2009, NOAA / OER, опубликовано на Flickr под лицензией Creative Commons.Справа: биолюминесцентный гребневик. Фото любезно предоставлено программой NOAA Okeanos Explorer, экспедиция 2012 г. в Мексиканском заливе, опубликовано на Flickr под лицензией Creative Commons.

Для чего можно использовать люминесценцию?

Фото: Призрачное свечение этого таймера духовки вызвано люминофором, который при ударе электронов загорается зеленым светом и на короткое время «заряжает» их энергией. Это пример того, что называется вакуумный флуоресцентный дисплей.

«Светящиеся» (фосфоресцентные) краски, энергосберегающий люминесцентный лампы, люминесцентные (повышенной видимости) куртки очевидны Примеры.Но есть много других способов использования люминесценции. Электронно-лучевые телевизоры старого образца (и осциллографы) делать снимки стрельба из электронных пушек по экрану, покрытому люминофором (фосфоресцентные химические вещества). Лазеры излучают свои мощные лучи за счет процесс, называемый вынужденным излучением, который происходит, когда атомы вынужден снова и снова испускать фотоны. УФ-лучи используются для производить фосфоресценцию в различных медицинских тестах, в археологические исследования и судебная медицина для помощи в обнаружении преступления.

Фото: Защитная полоса: старинная флюоресцентная серебряная краска позволяет этой черной куртке выделяться ночью в свете автомобильных фар или, в данном случае, во вспышке моей камеры. Это вид низкотехнологичного, хорошо заметного, который существует уже несколько десятилетий, и его большим недостатком является то, что он быстро тускнеет и теряет свою отражающую способность. В новые светящиеся куртки и жилеты прямо вшита светоотражающая ткань. Он сделан из таких материалов, как 3M ™ Scotchlite ™, в котором используются крошечные светоотражающие шарики, отражающие больше света.Она намного ярче старой краски и держится намного дольше.

Некоторые виды использования люминесценции еще более удивительны. Много моющие средства для стирки содержат ингредиенты, известные как оптические осветлители, которые на самом деле являются фосфоресцирующими химическими веществами. Солнечный свет представляет собой смесь обычного видимого света. (который могут видеть наши глаза) и ультрафиолетовый свет (который мы не видим). Когда солнечный свет падает на недавно постиранную одежду, атомы оптических отбеливателей, оставленные моющими средствами, возбуждаются и преобразуют солнечный ультрафиолет. свет в обычный свет.В результате при взгляде на свежевыстиранный белый одежду, вы должны видеть более яркий, немного более синий отраженный свет, производимый оптическими отбеливателями. Идея в том, чтобы ваша одежда выглядела чище и ярче, поэтому в рекламе по телевидению белизны »и изображали улыбающихся людей, подносящих одежду к окну (где больше Солнечный свет, насыщенный ультрафиолетом), чтобы увидеть это. Удивительно некоторые места, где вы находите науку — даже таинственную в вашей прачечной!

Как люминесцентный свет бьет грабителей!

Фото: Ультрафиолетовые лампы такие можно используется для обнаружения «невидимых» защитных чернил, отпугивающих воров.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерство энергетики США / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Лучшая охранная сигнализация в мире не всегда может удержать воров вашего дома, и если ваши ценные вещи украдут, они часто пропадают на пользу. Даже если полиция поймает мошенников и вернет некоторые их добыча, как они могут вернуть ее законным владельцам? Кто знает, какая камера или телевизор какому человеку принадлежит? Наука предлагает действительно простое решение! Все, что вам нужно сделать, это отметить свою собственность знаком невидимые флуоресцентные чернила, которые появляются только в ультрафиолетовое излучение.Когда полиция возвращает украденное имущество, они махают ультрафиолетовой лампой. над ним появляются отметки (возможно, ваше имя или почтовый индекс), и они мгновенно узнаю, кому он принадлежит.

Теперь, если чернила невидимы и отображаются только в невидимых ультрафиолетовый свет, почему вы можете видеть его, когда светите одним из эти специальные огни на нем? Как мы уже видели, атомы излучают свет, когда поглощают энергию, затем испустить (отдать) ту же энергию несколько мгновений спустя. Что происходит с невидимыми защитными чернилами, так это то, что атомы поглощают ультрафиолетовый свет, но затем немного другой, голубоватый свет, который могут видеть наши глаза.(Это похоже на процесс, который происходит в белом внешнем покрытии люминесцентная лампа, которая преобразует ультрафиолетовый свет внутри трубки в видимый свет, который освещает наши дома.)

Фото: Принцип действия невидимых защитных чернил и красок по сравнению с обычными чернилами и красками. 1) В обычном белый свет (здесь он окрашен в желтый цвет), обычные чернила проявляются, потому что они поглощают все световые лучи, кроме световых лучей их собственного цвета, которые они отражают. Таким образом, красные чернила выглядят красными в белом свете.2) В УФ-свете обычные чернила имеют тенденцию становиться черными. 3) Когда белый свет (снова окрашенный в желтый цвет на этой диаграмме) освещает невидимые УФ-чернила, чернила отражают свет, как свет, который наши глаза не видят, поэтому он остается невидимым. 4) В ультрафиолетовом свете невидимые чернила отражают видимый свет, поэтому они приобретают красный или другой цвет.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Для читателей постарше

Для младших читателей

Статьи

Новости

• Флуоресценция показывает невероятную продуктивность кукурузного пояса Америки. Автор Бетси Мейсон.Wired, 3 апреля 2014 г. Спутники НАСА используют флуоресценцию для картирования фотосинтеза из космоса.
• Фотолюминесцентные наночастицы убивают рак, Декстер Джонсон. IEEE Spectrum, 17 апреля 2014 г. Исследователи обнаружили, как крошечные частицы цистеамина меди (Cu-Cy) можно стимулировать с помощью рентгеновских лучей, чтобы произвести люминесценцию, которая будет бороться с раковыми клетками.
• Флуоресценция широко распространена у рыб, результаты исследования Джеймса Гормана. Нью-Йорк Таймс. 8 января 2014 года. По данным ученых из Американского музея естественной истории, существует 180 видов флуоресцентных рыб.
• Фантастический свет: использование естественного сияния. Автор Пол Ринкорн. BBC News, 24 января 2013 г. Описывает некоторые практические применения биолюминесценции, особенно в медицине.
• Биолюминесценция: освещая мир природы: BBC Nature Features, 16 января 2013 г. Отличный обзор биолюминесценции, включая видео и фотографии. [Архивировано через Wayback Machine.]

Из архива

• Биологическое свечение Уильям Д.МакЭлрой и Ховард Х. Селигер, Scientific American, Vol. 207, № 6 (декабрь 1962 г.), стр. 76–91.

Деятельность

Список литературы

1. ↑ Еще в 1960-е гг. Профессор Зденек Копал утверждал, что дело не только в этом. Лунный свет не полностью отражает солнечный свет: луна действительно излучает крошечный кусочек собственного света, когда бомбардируется солнечным ветром. Для обсуждения см. Люминесценция Луны Зденек Копал, Scientific American, Vol. 212, No. 5 (май 1965 г.), стр.28–37.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

3M и Scotchlite являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками 3M.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Люминесценция. Получено с https://www.explainthatstuff.com/luminescence.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

.

No related posts.