<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Gewinnung einer lumineszierenden Materialschicht.
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
als Verunreinigung vorhandene Schwermetalle abgeschieden. Etwaige durch die Elektrolyse noch nicht entfernte Schwermetallspuren werden darauf mittels Adsorption praktiseh vollständig entfernt. Zu diesem Zwecke wird zunächst die Lösung einige Male mit möglichst reiner Adsorptionskohle gekocht.
Nach Filtrierung wird gegebenenfalls in zweimal destilliertem Wasser gelöstes Ammoniakgas zugesetzt. um das Zinksalz in eine Komplexverbindung umzuwandeln, wonach nötigenfalls filtriert wird. In die Lösung wird darauf möglichst reiner Sehwefelwasserstoff eingeführt. Dieser Schwefelwasserstoff
EMI2.2
M-, n-HCI und mit Wasser gefüllten Waschtasehen hindurchgeführt. Diese Flüssigkeiten werden bis zu etwa 60 bis 70 C geheizt. Dann wird der Schwefelwasserstoff durch eine Reihe von respektive mit einer Lösung von KSH in zweimal destilliertem Wasser und mit zweimal destilliertem Wasser selbst gefüllten Waschflaschen hindurchgeführt.
Zunächst wird nur soviel Schwefelwasserstoff eingeführt, dass ein verhältnismässig geringer Niederschlag von Zinksulfid gebildet wird, wodurch auch gegebenenfalls noch vorhandenes Schwer-
EMI2.3
Zinksulfid abfiltriert, auf 130" C getrocknet und mit einem Flussmittel, z. B. KCI auf 400 C erhitzt wird. Das auf diese Weise erhaltene Präparat wird mittels Kathodenstrahlen geprüft. Solange noch Schwermetallspuren vorhanden sind, machen sich diese in der Farbe des durch die erwähnten Kathodenstrahlen erzeugten Lumineszenzliehtes bemerkbar. Falls solche Spuren noch vorhanden sind, wird die Bildung einer geringen Menge Zinksulfidniederschlag wiederholt, bis die gewünschte Reinheit der Lösung erreicht worden ist.
Schwermetallspuren werden als nicht mehr vorhanden angenommen, falls dieser Kontrollversuch eine blaue Lumineszenzfarbe liefert, die sich bei weiteren. durch teilweise Präzipitation erhaltenen Mustern nicht mehr ändert.
Darauf wird durch weitere Einführung von Schwefelwasserstoff die ganze Zinksalzmenge ats Zinksulfid niedergeschlagen.
Nach Abfiltrieren und Trocknen wird dieses Zinksulfid mit ganz reinem Schwefel, der natürlich insbesondere kein Schwermetall als Verunreinigung enthalten darf, in einer Wasserstoffatmosphäre auf 400 C erhitzt und wieder abgekühlt. Das auf diese Weise gewonnene Präparat ist reines Zinksulfid, das auch keine Ammoniumsulfidreste enthält. Bei kristallographischer Prüfung"eigt es sich, dass dieses Zinksulfid im wesentlichen aus regulärem Sphalerit aufgebaut ist, während ein kleiner Teil, etwa 10 bis 20% in der Wurtzitmodifikation vorhanden ist.
Wenn man einmal einen Vorrat an derart gewonnenem Zinksulfid besitzt, so kann ihm durch Erhitzung mit einem Flussmittel, z. B. KCI, zweckmässig in Konzentrationen von lbis10 . Lumineszenz- fähigkeit erteilt werden. Bei Verwendung von KCI wird etwa während zehn Minuten auf ungefähr
EMI2.4
zeigt es sich mittels rontgenographiseher Prüfung, dass die Menge der Wurtzitmodifikation durch Umwandlung in die Spharleritmodifikation so gering wird, dass eine Abnahme des Fluoreszenzvermögens eintritt.
Bei Erhitzung mit dem Flussmittel auf die erwähnten niedrigen Temperaturen brauehen, wie bereits geschildert, keine besonderen Massnahmen gegen Oxydation getroffen zu werden. Bei Verwendung von ganz reinem Zinksulfid, wie beschrieben, verwende man ein Flussmittel, dessen Reinheit von der entsprechenden Grössenordnung ist.
Neben Alkalichloriden, von denen vorzugsweise KCI, NaCI oder RbCl verwendet werden. kommen zur Anwendung der Erfindung auch andere Alkalihalogenide und ferner Magnesiumchlorid, Borsäure, Borax, Thoriumehlorid, Thallochlorid, Calciumchlorid, tertiäres Natriumphosphat, sowie Sulfate von Alkali-und Erdalkalimetallen in Betracht. Diese Flussmittel haben einen verschiedenen Einfluss auf die Dauerhaftigkeit des Lumineszenzvermögens des Materials beim Gebrauch. Die geeignete Erhitzungdauer wird im Zusammenhang mit dem gewählten Flussmittel bestimmt.
Beispiel 2 : Ein im Handel erhältliches möglichst reines Cadmiumsulfatpräparat wird vorher in zweimal destilliertem Wasser bis zur Sättigung gelöst und die so erhaltene Lösung, nachdem ihr einige Tropfen verdünnter Schwefelsäure zugesetzt worden sind, während zwei Wochen elektrolysiert (2 Volt), wobei Platinelektroden benutzt werden. Darauf wird. wie im Beispiel 1 beschrieben, mit reiner Adsorptionskohle behandelt und dann durch Einführung einer geeigneten Menge von möglichst reinem Schwefelwasserstoff partiell präzipitiert. Der Kontrollversuch auf das Vorhandensein von Schwermetallspuren wird wie folgt durchgeführt : Ein geringer Niederschlag von Cadmiumsulfid wird abfiltriert, bei 130" C getrocknet und dann mit dem im Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen reinen Zinksulfid vermischt, z.
B. im Verhältnis von 1 auf 7 Gewiehtsteile. Dieses Gemisch wird mit einem Flussmittel während ungefähr zehn Minuten auf etwa 400 C erhitzt und dann die gelbe Farbe des durch Kathodenstrahlen erzeugten Lumineszenzlichtes beobachtet. Wenn diese Farbe nach weiterer partieller Präzipitation wie im Beispiel 1 beschrieben, gefolgt von der soeben beschriebenen Behandlung, eine gleichbleibende gelbe Farbe aufweist, so wird angenommen, dass die Lösung den gewünschten Reinheitsgrad besitzt. In diesem Fall wird so viel Schwefelwasserstoff eingeführt, bis alles Cadmium als Sulfid niedergeschlagen worden ist. Das Präzipitat wird abfiltriert und auf 130 C getrocknet.
<Desc/Clms Page number 3>
Es ist möglich, die Farbe des Lumineszenzlichtes durch Änderung des Verhältnissen der Gewichts- mengen Zinksulfid und Cadmiumsulfid im Gemisch zu variieren. Es ergibt z. B. ein Gemisch von 14 Gewichtsteilen Cadmiumsulfid und 86 Gewichtsteilen Zinksulfid bei Erhitzung während etwa zehn Minuten auf ungefähr 400 C mit KCI ein weissgelbes Lumineszenzlicht. 12# Gewichtsteile Cadmium- sulfid und 87# Gewiehtsteile Zinksulfid. die unter gleichen Umständen gemischt und behandelt werden. ergeben ein kanariengelbes Lumineszenzlicht : unter gleichen Umständen gemischte und behandelte 10 Gewichtsteile Cadmiumiumsulfid und 90 Gewichtsteile Zinksulfid ergeben ein gelbgrünes Lumines- zen7, licht.
Bei röntgenographischer Prüfung zeigt es sich. dass sämtliche Präparate im wesentlichen aus der Sphaleritmodifikation bestehen.
Wie aus folgendem Beispiel hervorgeht, können den Präparaten gewünschtenfalls bestimmte Schwermetalle zugesetzt werden.
EMI3.1
licht aussenden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung einer lumineszierenden Materiaischicht, wobei Zinksulfid oder Zinksulfidmischkristalle mit einem bei der Herstellung von Zinksulfidphosphoren als Schmelzmittel üblichen Stoff erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung bei einer Temperatur nicht höher als 7000 C während einer kurzen Zeitdauer, z. B. eine halbe Stunde, ausgeführt wird, so dass der vorwiegende Teil des Enderzeugnisses die Sphaleritstruktur und der übrige kleinere Teil die Wurtzitstruktur besitzt, und ein Glasträger mit diesem Material versehen wird.