CRT（阴极射线管）荧光粉是一种能够吸收特定波长的光（通常是紫外线或可见光），然后将吸收的能量以光的形式再发射出去的材料。这种再发射光的波长通常不同于吸收光的波长，而且发射过程具有一定的时间延迟。从物理化学角度看，它是一种固态粉末状物质，主要成分包括基质材料和激活剂等。

荧光粉

成分构成

- 基质：是构成荧光粉的主要材料，为荧光粉提供基本的晶体结构和物理化学性质。常见的基质材料有铝酸盐、硅酸盐、钨酸盐、磷酸盐等。不同的基质材料具有不同的晶体结构和能带特性，会影响荧光粉的发光性能。

- 激活剂：是将稀土离子或过渡金属离子（如 Eu²⁺、Mn²⁺、Ce³⁺等）杂质渗入晶体，有效形成发光中心的物质。它们通过取代基质中的金属离子，造成晶格扰动而形成发光中心，决定了荧光粉的发光颜色和效率。例如，铕（Eu）离子常作为红色荧光粉的激活离子，铽（Tb）离子是绿色荧光粉的重要激活离子。

- 敏化剂：可以吸收能量并将其传递给激活剂，增强荧光粉的发光强度和效率。敏化剂的存在可以拓宽荧光粉的激发光谱范围，使荧光粉能够更有效地吸收外界能量并转化为荧光发射。

- 助熔剂：能够降低基质的重结晶温度，使激活剂更容易进入基质点阵之中，与激活剂共同影响发光中心。助熔剂可以改善荧光粉的晶体结构和发光性能，提高荧光粉的稳定性和一致性。

- 共激活剂：与激活剂协同作用，进一步改善荧光粉的发光性能。共激活剂的加

入可以调节激活剂的周围环境，增强激活剂的发光效果。

- 疏松剂：有助于改善荧光粉的分散性和透气性，使荧光粉在应用过程中能够更好地发挥作用。

发光原理

荧光粉的发光过程是一个光致发光的过程

首先，荧光粉被外界光激励，激活剂离子的最外层电子吸收能量，并从基态跃迁至更高的激发态；之后，由于高激发态下电子的振动态较高，电子会以声子的形式将能量传递给周围晶格，并快速弛豫到激发态的振动能级点；接着，电子由激发态回到基态，并在此过程中将激发时吸收的部分能量以光辐射的形式释放；最后，电子在基态下从振动态弛豫到振动态，完成光致发光的全过程。

荧光粉的分类

- 按基质材料分类：可分为铝酸盐荧光粉、硫及硫的氧化物荧光粉、硅酸盐荧光粉、钨/铝酸盐荧光粉和磷酸盐荧光粉等。不同基质材料的荧光粉具有不同的发光特性和应用场景，例如铝酸盐荧光粉具有较高的发光效率和稳定性，常用于节能灯和显示屏；硅酸盐荧光粉化学稳定性好，易被近紫外光高效激发，可用于近紫外 LED 灯。

- 按激发光源分类：

- 紫外灯用荧光粉：在波长较短的紫外线激发下，发出波长较长紫外线的发光材料，可分为治疗灯用荧光粉和诱虫紫外灯用荧光粉等。

- 蓝光LED灯用荧光粉：能够被蓝光LED芯片激发，并发出可见光的光致发光荧光粉。常用的有YAG:Ce³⁺黄色荧光粉等。

- 近紫外LED灯用荧光粉：能被近紫外LED芯片激发，并发出可见光的光致发光荧光粉，常用荧光粉种类有硅酸盐、卤磷酸盐、硅基氮氧化物等。

- 阴极射线荧光粉：在阴极电子束的撞击下能够发光，常用于示波器、雷达显示器等。

应用领域

- 照明领域：在节能灯、高压汞灯、LED灯等照明设备中广泛应用。例如，节能灯中的荧光粉能够吸收灯管内汞发出的紫外线，并将其转化为可见光，提高照明效率。

- 显示领域：是彩色电视机、显示器、投影仪等设备的关键材料。通过控制不同荧光粉的混合比例和激发条件，可以在阴极射线或紫外线的激发下形成不同颜色的光，实现彩色显示。

- 生物医学领域：可用于生物标记、荧光成像等。例如，将荧光粉与生物分子结合，用于标记细胞、蛋白质等生物样本，以便在显微镜下观察和研究。

- 防伪领域：荧光粉的特殊发光特性可用于制作防伪标识，如在证件、商标等上添加荧光粉，通过特定的光源照射可以验证真伪。

- 艺术装饰领域：用于制作荧光颜料、荧光涂料、荧光塑料等，可应用于艺术绘画、装饰品、广告等方面，增加视觉效果。

产品说明

温度会影响荧光粉的发射特性。这些特性包括发射强度、峰值波长(发射和激发)、光谱形状、衰减和上升时间。通过测量一种或多种特性，就可以确定荧光粉的温度；以这种方式使用的荧光粉被称为热测温荧光粉，通过将它们合并到一个系统中，可以确定系统的温度。

峰值波长的变化通常不足以用于测量温度。有一个例外是Y2O3:Eu的激发峰，其位移最多可达0.6 nm/K。

一种常见的技术是测量两个发射峰的比率。该材料通常包含具有多个发射峰的单一镧系元素激活剂，或两种不同的激活剂，每种激活剂都有自己的发射峰。升高温度会改变该比率。高能量激发态峰的发射强度相对于低能量激发态峰的发射强度大。

测量上升时间可以作为衰减时间的替代方法，温度会影响电子在激发态能级积累的速度，升高温度会缩短所需的时间。通过测量发射强度达到值所需的时间，可以确定温度大小。

CRT（阴极射线管）荧光粉由CRT内电子枪产生的电子束激发。CRT荧光粉通常由美国电子工业协会（EIA）的编号来表示，后来发展为统一的荧光粉类型命名系统（WTDS）。下面列出的表格用于 CRT 荧光粉及其 EIA 和 WTDS 编号以及相应的货号编码。