Techniklexikon

Phosphoreszenz

Fluoreszenz Atom- und Molekülphysik, neben der Fluoreszenz eine der Leuchterscheinungen, die unter dem Begriff Lumineszenz zusammengefasst werden. Das Grundprinzip ist das gleiche wie das der Fluoreszenz: Atome, Moleküle, Flüssigkeiten oder Festkörper werden durch elektromagnetische Strahlung oder Teilchenstrahlung in einen angeregten Zustand angehoben. Im Falle der Fluoreszenz erfolgt die Reemission unter Aussendung elektromagnetischer Strahlung auf einer Zeitskala im Bereich von 10^-8 Sekunden. Im Falle der Phosphoreszenz kann die Reemission in den Grundzustand bis zu mehreren Stunden dauern, d.h. die Lichtenergie wird in diesen Stoffen, die als Phosphore bezeichnet werden, über längere Zeit gespeichert. Phosphore entstehen in der Regel durch Schmelzen bzw. Sintern der Sulfide bzw. Silikate von Ca, Sr, Zn oder Cd mit geringen Mengen von Cu, Ag, Mn, Bi oder anderen Schwermetallen sowie unter Beimischung eines Flussmittels. Die Nachleuchtdauer liegt im Bereich von Millisekunden bis einige Stunden. Für jede Phosphorart gibt es eine bestimmte Sättigungsintensität, oberhalb der keine Erhöhung der gespeicherten Lichtleistung mehr erfolgt.

Die bekannteste technologische Anwedung von Phosphoren ist die Fernsehbildröhre, bei der das Nachleuchten eines Elektronenstrahls ausgenutzt wird. Die hierbei verwendeten Phosphore haben Abklingzeiten im ms-Bereich. Für Leuchtziffern werden Phosphore mit möglichst langen Abklingzeiten verwendet. Als wissenschaftliche Anwendung ist die Verwendung in ortsauflösenden Ionen- oder Elektronendetektoren zu nennen. Dabei werden z.B. Elektronen mit einer Mikrokanalplatte detektiert und die austretende Elektronenwolke auf einem Phosphorschirm sichtbar gemacht.