наблюдения, должны иметь спектральную характеристику, близкую к спектральной чувствительности глаза, т. е. в желто-зеленой части спектра. Для таких экранов выбираются люминофоры, имеющие спектральную характеристику с максимумом излучения в дайной области. Представителями таких люминофоров являются ZnS • CdS X X Cu . AI (КО 530), Zn2Si04 Mn (K-35). Спектральные характеристики данных люминофоров изображены иа рис. 20, а, б.

В тех случаях, когда изобрах<ение на экране необходимо фотографировать, целесообразно применять экран с более коротковолновым излучением, так как фотоэмульсии более чувствительны к коротковол-

т т 520 060 600 тмм а

т 520560 Л,нм

т т т i\,hm д

% во

500 560 /1,нм

т 500 600А,ш д

т 500 600 д.

500 600 А,И1

Рис. 20. Спектральные характеристики люминофоров:

а - КО-530; б - К-35; е - К-71; г - КТБ-2: ч - К-78Б; е - К-56

ВОВОЙ области спектра. Представителем применяемых для этого люми-вофоров (экраны типа А) является сульфид цинка, активированный серебром ZnS Ag (К-71). Спектральная характеристика данного люм.инофора показана на рис, 20,е.

При разработке экранов приемных трубок для черно-белого телевидения важное значение приобретает эстетическая сторона восприятия изображения. Телевизионное изображение представляется наиболее естественным при белом цвете свечения экрана. В настоящее ггремя для получения экранов с белым цветом свечения (экран типа Б) яримеияют смесь люминофоров ZnS Ag, излучающего в синей области спектра, и ZnS CdS Ag, излучающего в желтой области спектра (люмниофор типа КТБ). Спектральная характеристика люминоформа КТБ-2 изображена на рис. 20,г.

Синтезированы одиокомпонентные люминофоры с белым цветом свечения на основе оксисульфндов иттрии, активированных гадолинием и тербием (VjOgS Gd Tb), и оксисульфидов иттрия, активированных тербием и самарием (YgO.S Tb • Srn). Спектральные характеристики данных люминофоров имеют вид узких полос (рис. 20.с)).

Спектральные характеристики некоторых люминофоров можно заметно изменить термической обработкой. На рис. 20,й показаны спектральные характеристики люминофора на основе окиси цинка, прокаленной при температуре 1000 °С на воздухе и в восстановительной атмосфере водорода. В первом случае люминофор имеет фиолетовое свечение, во втором - зеленое.

Цвет свечения однокомпонентиых люминофоров, имеющих одну полосу излучения, как правило, ие зависит от параметров (тока и ускоряющего напряжения) возбуждающего электронного луча. Однако для сульфидных люминофоров наблюдается некоторое смещение спектра в более коротковолновую область с увеличением плотности тока.

Видимый цвет двухкомпонентных люминофоров, а также однокомпонентиых, имеющих две или несколько полос излучения, может заметно изменяться при изменении ускоряющего напрях<ения и плотности тока, так как зависимость яркости свечения от ускоряющего напряжения и плотности тока луча у разных люминофоров может сильно различаться.

4. РАЗГОРАНИЕ СВЕЧЕНИЯ ЭКРАНА

Законы разгорания люминесценции различны для люминофоров разных типов. Прн возбуждении характеристических люминофоров (люминофоров, электронные переходы которых происходят внутри иона активатора) нарастание интенсивности люминесценции происходит постепенно и через некоторое время достигает стабильного значения.

Интенсивность люминесценции при разгорании рекомбинационных люминофоров (люминофоров, у которых передача энергии осуществляется переносом электронов и дырок, а излучение происходит в результате рекомбинации электронов с любым центром свечения) зависит от времени возбуждения и интенсивности возбуждающего света:

I , , -2YEPt

\1+е )

где / - интенсивность люминесценции при разгорании; Е - интенсивность возбуждающего света; х - постоянная, пропорциональная коэффициенту поглощения; t-время разгорания; Р.- вероятность рекомбинации.

Свечение достигает стабильного значения через некоторое время, тем более длительное, чем меньше интенсивность возбуждения.

Время разгорания люминесценции рекомбинационных люминофоров (сульфиды, селениды) больше времени разгорания люминесценции характеристических люминофоров (фосфаты, силикаты, арсенаты). Однако практически время разгорания свечения экрана на основе люминофоров разных типов мало, поэтому характеристики разгорания обычно не. имеют существенного влияния на работу электронно-лучевой трубки, кроме трубки с бегущим лучом.

5. ВРЕМЯ ПОСЛЕСВЕЧЕНИЯ ЭКРАНА

Временем послесвечения называют промежуток времени от момента прекращения возбуждения до момента спада яркости свечения до 1 % начальной яркости.

В отличие от времени разгорания, время послесвечения и форма кривой затухания свечения после прекращения возбуждения

люминофора электронным лучом являются существенными при выборе катодолюминофора для экранов электронно-лучевых трубок различного назначения.

Для приемных телевизионных трубок, например, время послесвечения экрана должно быть порядка нескольких секуид, так как при этом малозаметно мелькание за счет смены кадров, происходящей с частотой 50 Гц. При ббльшем времени послесвечения наблюдаются «хвосты» за быстродвижущимися деталями изображения.

Для экранов радиолокационных трубок время послесвечения должно быть достаточно большим - порядка нескольких секунд. В электронно-лучевых трубках с бегущим лучом применяются экраны иа

А 7.

основе люминофора, время послесвечения которого составляет микросекунды.

Рис. 21. Кривые послесвечения характеристического люминофора типа К-35 (а) при т = 1 мкс = 8кВ,/= (1 . . .100) мА/см и рекомбинацион-ного люминофора типа K-7i (б) при т = 5 мкс, t/g = 8 кВ, i = 1 мкА/см? (/), / = 10 мкА/см2 (2)

По времени послесвечения экраны условно разделяются на пять групп: с очень коротким послесвечением - менее 10~ с, с коротким - 10~...10"", со средним - 10"... 10~, с длительным послесвечением - 10~...16 и с очень длительным -более 16 с.

Большинство технических катодолюминофоров имеет сравнительно малое время послесвечения (10~-10~ с). Более длительное послесвечение (до нескольких минут) удается получить, возбуждая свечение коротковолновым светом. В этом случае используется фотолюминесценция. Длительно светящиеся экраны имеют в основном двухслойное покрытие, причем свечение второго слоя возбуждается светом первого слоя люминофора, бомбардируемого электронным лучом.

Характеристики затухания свечения экранов определяются свойствами люминофоров.

Затухание свечения характеристических люминофоров в большинстве случаев происходит по экспоненциальному закону. При этом скорость возвращения возбужденных электронов в первоначальное энергетическое состояние пропорциональна количеству и «возбужденных» центров люминофора: dn/dt = kn, где - коэффициент пропорциональности. Интенсивность / свечения экрана в ках<дый момент времени t пропорциональна dn/dt; после интегрирования получаем ==/„е, где Jt~ интенсиЕность свечения в момент времени t; /„ - интенсивность свечения в начальный момент; т - константа затухания люминофора.

По экспоненциальному закону затухают люминофоры иа основе фосфатов, силикатов, арсенатов, германатов. Время затухания этих люминофоров не зависит от интенсивности возбуждения и температуры. Однако экспоненциальный характер затухания не всегда точно соблюдается. Например, у силиката циика, активированного марганцем, затухание на начальных стадиях происходит по экспоненциальному закону, а затем по закону, описываемому гиперболой (рис. 21,а).