荧光粉的温度效应

以前区别燐光与荧光的方法是根据发光过程，看它在被激活后的光输出是增加或衰减。如果荧光粉的发光过程仅依赖于激活剂离子内的电子跃迁，而没有自由电子或“传导”电子的参与，则其发光增减的过程随指数曲线而变，与温度几乎无关。但如有自由电子参与，则其发光过程类似于二级化学反应，在高温或强烈激活的情况下，将大大加快反应速度。大多数灯和阴极射线管所采用的氧基荧光粉属于第一种类型，其衰减时间从百万分之一秒到百分之几秒不等。铈和锰是此类荧光粉的典型激活剂。硫化物则属于第二类的典型，衰减时间可长达几小时或数日，特别是被铜激活的硫化物，衰减时间最长。不过也常发现，同一品种荧光的粉却有不同时间常数的几种衰减现象。

对给定的激发能源，大部分市售荧光粉都有一个最大光输出的特定温度，通常接近于室温。随着温度升高，晶体内原子振动加剧，大量地吸收输入功率,从而使光效降低到零。各种荧光粉的此种猝灭温度的差异很大。如钨酸钙约在150℃时即完全失掉发光能力，但有些铬激活的铝酸盐直到500℃时，它的亮度还有增加。汞灯所用荧光粉须具有耐高温性能，因为汞灯须在300℃左右工作。如将荧光材料突然加热就会产生突然迸发的发光，接着便降到较低的亮度。这时在正常燐光现象中，用来发光的一部分储备能量，由于加热而提前释放出来。但其总光输出可能比不以加热来加速其发光过程的光输出为低。假如以红外线辐射来代替加热也有同样现象，这往往是由于“刺激”作用、有时会由于猝灭而降低总的燐光输出。当加热产生热致发光时，如有储存的能量而无可见燐光时，也能产生类似情况。经受长期放射性物质照射的矿石，例如阿波罗号宇宙飞船带回来的矿石标本，即显有此种效果;有些合成荧光粉经过紫外线或电离辐射的激活后，也有此现象。