Как долго может светиться светящийся в темноте порошок?

Заблуждения о продолжительности свечения фотолюминесцентных пигментов

Покупателям часто говорят, что люминесцентный порошок обеспечивает «свечение в течение 8–12 часов», но, получив образцы, они обнаруживают, что время свечения гораздо короче. Почему это происходит?

Обычно заявление о «8–12 часах свечения» сопровождается несколькими условиями.

Во-первых, это должно быть соблюдено в полностью темная среда (окон нет, дверь плотно закрыта).

Во-вторых, обычно это относится к трем натуральным фосфоресцирующим порошкам (то есть полученным непосредственно с производственной линии), включая Желто-зеленый, сине-зеленый и небесно-голубой, которые имеют самую большую продолжительность свечения.

В-третьих, порошок должен быть полностью заряжен (например, под прямыми солнечными лучами в течение 10–15 минут). Без полного воздействия света и при наличии естественного освещения длительность свечения, воспринимаемая человеческим глазом, значительно сократится.

Ниже мы приводим подробный анализ ключевых факторов, влияющих на продолжительность свечения.

Как яркость окружающей среды влияет на длительность свечения светящегося в темноте порошка

Эффективность люминесцентных порошков может значительно различаться в зависимости от условий их использования. Чем темнее окружающая среда, тем заметнее люминесцентный порошок. Поскольку свечение относительно слабое, любой окружающий свет будет его перебивать, что затрудняет обнаружение невооруженным глазом.

  • Внешняя среда:
  • Если поблизости есть уличные фонари, неоновые вывески или другие источники света, свечение может быть незаметным, что делает его неэффективным. Такие условия не подходят для использования светящихся в темноте материалов. Например, светящаяся в темноте дорожная краска не подходит для ярко освещённых городских улиц, но её можно попробовать использовать на сельских дорогах без электроснабжения, на перекрёстках или велосипедных дорожках, где она может служить визуальным ориентиром, или в качестве декоративного элемента на открытом воздухе с использованием ультрафиолетового излучения для достижения лучшего светового эффекта.

  • Внутренние среды:
  • В абсолютно тёмной комнате даже слабый свет можно обнаружить невооружённым глазом, что позволяет фотолюминесцентным порошкам в полной мере проявить свой эффект, визуально увеличивая продолжительность свечения. Хотите увидеть пример? Узнайте, как светящиеся материалы используются в противопожарных добавках..

Как цвет влияет на длительность свечения светящегося в темноте порошка

Продолжительность свечения различается в зависимости от цвета люминесцентных ламп. Естественное свечение в темноте — жёлто-зелёный, сине-зелёный и небесно-голубой — при дневном свете, с желтовато-белым корпусом, имеет самое продолжительное послесвечение. После полной зарядки жёлто-зелёный обычно имеет самую высокую яркость и самую продолжительную продолжительность свечения, за ним следует сине-зелёный, а затем небесно-голубой.

«Цветные светящиеся порошки», которые выглядят окрашенными как при дневном свете, так и в темноте, называются окрашенные светящиеся в темноте порошкиОни создаются путём смешивания натуральных красителей с флуоресцентными пигментами. Флуоресцентные пигменты представляют собой сплошные цвета и частично перекрывают свечение, что приводит к снижению яркости и сокращению продолжительности свечения. В условиях полной темноты в лаборатории эти порошки могут светиться 4–6 часов, 2–4 часа или даже около часа, в зависимости от состава.

Существует также серия Orange-Red & White, которая стоит дороже из-за сложного процесса производства, но светится всего 10–30 минут.

Роль времени зарядки в продолжительности свечения светящегося в темноте порошка

Механизм свечения основан на поглощении и накоплении фотонов с последующим их высвобождением в темноте. Таким образом, под одним и тем же источником света более длительное время зарядки означает больше сохраненных фотонов, что обеспечивает более продолжительное свечение.

Другие факторы, влияющие на длительность свечения светящегося в темноте порошка

Помимо трех основных факторов, указанных выше, интенсивность света зарядки и расстояние от источника света Также влияет на длительность свечения. Например, если время облучения одинаково и составляет 1 минуту, светящийся порошок будет светиться дольше под ультрафиолетовым (чёрным) светом, чем под светодиодным. Это связано с тем, что ультрафиолетовый свет обладает более высокой энергией и плотностью фотонов, что позволяет пигменту поглощать и сохранять больше энергии за то же время.

Кроме того, при облучении источниками света равной энергии, ближе к источнику света позволяет порошку поглощать больше света, что обеспечивает более длительное свечение.

Как яркость окружающей среды влияет на длительность свечения светящегося в темноте порошка

На практике, сколько бы часов ни заявлял поставщик, это не отражает фактическую производительность и не должно быть единственным основанием для оценки качества. Эти значения основаны на конкретных условиях наблюдения поставщика, а яркость субъективна и сложно стандартизируется.

Наиболее точный метод — сравнение образцов в вашей собственной прикладной среде. Надёжный поставщик предоставит рекомендации, основанные на конкретном продукте и сценарии его применения. Это не только предотвратит недопонимание, вызванное неполной информацией, но и поможет сэкономить время и деньги, а также сократить количество проб и ошибок.

Примечание: Некоторые поставщики люминофора указывают в своих технических паспортах (TDS), что «время послесвечения до 0,32 мкд/м² составляет 240 часов». Что это значит? 0,32 мкд/м² — это порог видимого света, указанный ДИН 67510, европейский стандарт для фосфоресцирующих материалов. Он определяет минимальную яркость, которую можно увидеть невооруженным глазом в абсолютно темной комнате, используя свечу в качестве источника света и наблюдая с расстояния 1 метра.

Этот стандарт имеет решающее значение для таких приложений, как предупреждающие знаки и системы экстренной помощи. Для потребительских товаров, используемых в повседневной жизни, поскольку невооруженный глаз едва может воспринять такую низкую яркость, наблюдение за реальными образцами является наиболее практичным способом определения пригодности.

Часто задаваемые вопросы

Яркость светящихся в темноте пигментов постепенно снижается со временем. Сразу после полной зарядки и выключения света яркость достигает пика, а затем постепенно снижается.

Например, при использовании нашего желто-зеленого светящегося порошка на основе алюмината стронция с размером частиц 30 мкм (называемого YGH-D4) после зарядки лампой D65 интенсивностью 1000 люкс в течение 5 минут и выключения света данные по яркости следующие:

  • Через 10 секунд: 11 300 мкд/м²
  • Через 2 минуты: 1635 мкд/м² (снижение на 85,53%)
  • Через 10 минут: 386 мкд/м² (падение 96,58%)
  • Через 1 час: 50 мкд/м² (падение на 99,55%)

Но это не значит, что свечение длится всего один час. После этого яркость ослабевает. гораздо медленнее:

  • Через 5 часов: около 8 мкд/м²
  • Через 10 часов: примерно 3 мкд/м² (в десять раз больше «видимого света 0,32 мкд/м²»)

На практике, в условиях полной темноты, таких как станции метро, подземные шахты и подземные гаражи, световой эффект может наблюдаться более 10 часов. Однако при наличии источника света длительность свечения светящегося порошка и его видимость зависят от того, превышает ли яркость окружающего света его собственную яркость.

Однако при естественном освещении продолжительность свечения полностью зависит от того, ярче ли окружающий свет, чем собственное свечение пигмента.

данные о яркости

При быстрой зарядке люминофоры на основе сульфида цинка демонстрируют более яркое начальное свечение благодаря быстрому поглощению, но они гораздо быстрее затухают и имеют очень короткое послесвечение. При полной зарядке люминофоры на основе алюмината стронция могут светиться несколько часов, тогда как люминофоры на основе сульфида цинка обычно светятся всего несколько десятков минут.

Хотите узнать больше? Читайте: «Почему алюминат стронция (YGZ) заменяет сульфид цинка.

Если требуется быстрая зарядка, наш GlowUp® Быстрозаряжающаяся серия YGZ на основе алюмината стронция способна полностью заменить сульфид цинка, обеспечивая гораздо более высокую яркость.

Механизм свечения основан на физическом процессе: после затухания порошок может перезаряжаться и излучать яркость снова и снова. Теоретически, люминофоры на основе алюмината стронция служат не менее 15–20 лет без заметного ухудшения характеристик.

В реальных приложениях, срок службы конечного продукта В большей степени это зависит от скорости старения используемого материала (краски, чернил, пластика и т. д.). Со временем материал теряет прозрачность, что влияет на видимость свечения.

«Чем больше светящегося порошка добавлено, тем выше яркость и продолжительнее свечение» — это общее интуитивное понимание, и оно соответствует базовой логике.

Однако на практике разные материалы по-разному «принимают» светящийся порошок. Например, в пластиках, красках или чернилах существуют определённые ограничения на количество добавляемого светящегося порошка.

Превышение определённого соотношения не приведёт к значительному улучшению характеристик и может даже отрицательно повлиять на общие характеристики продукта. Рекомендуется проконсультироваться с нашими техническими специалистами, учитывая тип материала и ожидаемый эффект, для получения профессиональной консультации.

В условиях высоких температур небольшое количество тепловой энергии преобразуется в световую энергию, которая улавливается и накапливается светящимся материалом, что приводит к небольшому увеличению яркости. Чтобы избежать ошибок, вызванных этим фактором, в нашей лаборатории поддерживается постоянная температура в тестовой среде 23°C ± 2°C.

Однако следует отметить, что влияние температуры на яркость проявляется только в ходе строгих лабораторных испытаний. В практических условиях, поскольку точность восприятия человеческого глаза значительно ниже, чем у профессионального тестового оборудования, разница в яркости, вызванная температурой, практически не влияет на восприятие пользователем конечного продукта и может быть проигнорирована.