Способ изготовления неорганического люминофора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента М

МПК. С 09k 1/22

Заявлено 17.Х.1967 (№ 1190295/23-26) Приоритет

Комитет по делам изооретеиий и открытий при Совете Миииотрое

"ССР

УДК 621.3.032.35 (088.8) Опубликовано 22.Х11.1970. Бюллетень ¹ 2 за 1971

Дата опубликования описания 16.П.1971

Автор изобретения

Иностранец

Джордж Вильям Лаки (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Истман Кодак Компани» (Соединенные Штаты Америки) т (, ) Заявитель

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО

ЛЮМИНОФОРА

Изобретение относится к области получения неорганических люминофоров и может быть использовано при изготовлении усиливающих рентгеновских экранов.

Известны способы получения светосостава для усиливающих рентгеновских экранов путем прокаливания смеси сульфатов бария и свинца при 900 С в присутствии большого количества (60% ) сульфата щелочного металла в качестве плавня, способствующего образованию кристаллов правильной формы. Одттако при применении этих способов прокаливание сопровождается частичным разложением сульфата свинца, снижающим чувствительность светосоставов по отношению к рентгеновским лучам. Кроме того, в производстве люминофоров стадия обжига связана с большими затратами и неизбежным загрязнением обжигаемого продукта.

Для упрощения и удешевления процесса предлагается способ изготовления неорганического люминофора, не требующего обл ига, путем осаждения при смешивании растворов, предварительно нагретых до температуры 50—

100 С и содержащих в равных концентрациях (порядка 0,2 — 0,5 моль/л) катион и анион люминофора, с раствором, в котором имеется небольшой (менее 0,20 моль/л) избыток одного из ионов, с последующими выдерживаниехт смеси при этой температуре в течение 1 час, отделением осадка и сушкой готового продукта. Во избежание местных избытков во время смешивания скорость сливания растворов ле>кит в пределах 0.01 — 0,2 поль/л в минуту, Кроме того, для увеличения чувствительности получаемого лтоминофора осаждение осуществляют в присутствии ионов аммония или щелочного металла.

Пример 1. Сернокислый барий-свинец.

Готовят раствоо А, содепжатцпй 338 г водттого хлористого бария, 45.4 г тпехводттого уксуснокпслого свинца. 9.75 г 37.5%-ной соляной кислоты н вод до общего объема, равного

5 л, т. е. но x ÷àþò 0,275 М растготт хлооистого

15 банття н 0,024 М раствор уксуснокпслого свинца.

Аналогично готовят раствор Б. содержатттпй

213 .". безводного сернокислого натппя. 244 г

37.5%-ной солчной кислоты и воду до общего

20 объема 5 л. т. е. получают 0,3 N раствор сернокислого натр я.

Оба эти раствора одноврсмснттоприэнергичном персхтешпватт и со скоттостью 250 .чл/.тин добавлятот к третьехт раствор1 . поддержива"-25 мому при темпеоатуре 90 С. Третий раствор содепжит 4 л 0.25 М соляной кислоты и 400 лтл оаствора Б. что обеспечивает первоначальньттт избт.тток 0.03 М сернокислого натрия.

Полученные коисталльт, имеющие вид пря30 мочгольных параллелепипедов (10 — 25 ттк), 2S0539

Зо

Составитель Н. Савенкова

Редактор Н. Л. Корченко Техред Л. В. Куклина Корректор Т. А. Джаманкулова

Изд. № 84 Заказ 207 16 Тир агк 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изоорегеп!и1 и открьги. ири Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Рауьиская иаб., д. 4/5

Типография, по. Сапунова, 2 промывают и высушивают. Чувствительность полученного люминофора около 130.

Пример 2. Сернокислый барий-церий с йонами аммония.

0,04 М раствор хлористого бария в дистиллированной воде отфильтровывают через фильтр с размерами пор 0,45 лгк. Затем готовят 0,4 М раствор треххлористого церия при смешивания 9,9 г хлористого церия (безводного) с водой, взятой в количестве, достаточном для получения объема раствора, равного

100 мл, с последующим фильтрованием его чер ез указ анны и ф ил ьтр.

После фильтрования 1200 гял 1,04 М раствора хлористого бария смешивают с 15 л л раствора хлористого церия и с водой, взятой в количестве, достаточном для получения обьема раствора, равного 5 л, т. е. получают 0,25 М раствор хлористого бария и 0,0012 М раствор треххлористого церия (I).

Раствор II получают при смешивании 417 мл

3 М серной кислоты и 300 мл хлористого аммония с водой до получения объема, равного

5 л, т. е. получают 0,25 М сульфат аммония.

Раствор III готовят при смешивании 50 лл раствора серной кислоты, 120 лгл 3 М раствора хлористого аммония и воды до получения объема, равного 4 л, т. е. обеспечивают избыток

0,038 М сульфата.

Раствор Ш помещают в круглодонную колбу емкостью 22 л с четырьмя вдавлениями в стенке, расположенными вертикально на равных расстояниях, глубиной 1 — 0,5 дюйма, и нагревают до 95 С. Непосредственно перед началом реакции в колбу добавляют 80 я г

37,5 lo-ной соляной кислоты. Растворы 1 и П, предварительно нагретые до 70 С, при энергичном перемешивании со скоростью 83 лл/мин одновременно добавляют к раствору III. После окончания реакции люминофор промывают и высушивают при комнатной температуре или в вакуум-шкафу при температуре 120 С.

Чувствительность этого люминофора 43, несмотря на некоторое поглощение эмитируемых лучей желатином фотографической пленки, причем эммисия при максимальной интенсивности составляет 300 — 330 нт (максимальная для хлористого бария, активированного свинцом, 375 нт).

Пример 3. Сернокислый свинец.

Готовят раствор I путем смешивания

1250 лл 1,0 М раствора уксуснокислого свинца с водой, взятой в количестве, достаточном для получения объема 5 л, т. е. получают

0,25 М раствор уксуснокислого свинца.

Затем готовят раствор П при смешивании

417 лл 3 М серной кислоты с водой в количестве, достаточном для получения объема 5 л, т. е. получают 0,25 М сульфат. Оба раствора нагревают до 70 С.

Раствор Ш получают при смешивании

150 мл 1,0 М раствора уксуснокислого свинца с водой в количестве, достаточном для получения объема 4 л, что обеспечивает первоначальный избыток 0,038 М уксуснокислого свинца.

В раствор Ш, нагретый до кипения, добавляют 100 г трифторуксусной кислоты, после чего одновременно приливают два первых раствора при энергичном перемешивании со скоростью 333 гил/лик. Полученный осадок промывают и высушивают. Чувствительность готового люминофора около 18.

Аналогичным способом были получены и другие неорганические люминофоры, такие как BaSO4, Еи и Ва$0ь Gd с чувствительностью 74 и 41 соответственно.

Предмет изобретения

1. Способ изготовления неорганического люминофора на основе стронция, бария или свинца путем осаждения при смешивании растворов, содержащих катион и анион люминофора, с последующим отделением полученного осадка, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса, растворы предварительно нагревают до температуры

50 — 100 С, смесь этих растворов вливают в раствор, содержащий менее 0,20 люль/л одного из ионов, со скоростью 0,01 — 0,2 моль/л в ми нуту и выдерживают при этой температуре в течение предпочтительно 1 час.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что растворы используют в равных концентрациях порядка 0,2 — 0,5 моль/л по аниону и катиону.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что осаждение осуществляют в присутствии ионов аммония или щелочного металла,