Luminofor ernyő
A RadiWiki wikiből
A képcső belső felét foszfor, vagy cink alapú lumineszkáló réteggel vonják be, amely a nagy energiájú becsapódó elektronok hatására látható fényt bocsát ki. A fénykibocsátás lumineszcencia sugárzás formájában jelenik meg, melyet az alábbiakban ismertetünk. A lumineszcencia vagy hidegsugárzás az anyagoknak nem hőmérsékletük emelése következtében létrejövő fénykibocsátása. Két fajtája létezik, a fluoreszcencia vagy együtt világítás, és a foszforeszcencia vagy utánvilágítás. A gerjesztés történhet elektromágneses sugárzás, korpuszkuláris sugárzás, elektromos tér hatására, kémiai folyamatok következtében stb. A lumineszcens fény eredete minden esetben egy molekula vagy atomcsoport külső elektronpályái között történő átmenet, melynek során az elektron magasabb energiájú állapotból alacsonyabb energiájú pályára lép át és a különbségi energia fényfoton formájában emittálódik. Fluoreszcenciáról akkor beszélünk, ha az elektron ugyanabból a magasabb energiájú állapotból esik vissza valamelyik alacsonyabb energiájú állapotba, amelyikbe a gerjesztés révén jutott. Ez a fajta hidegsugárzás a gerjesztést követően viszonylag gyorsan (~10-9s alatt) lezajlik, ezért jelenlétét tulajdonképpen csak a gerjesztés ideje alatt érzékeljük. Foszforeszcenciáról abban az esetben van szó, ha a gerjesztett elektron, mielőtt emisszióra kerülne sor, a környezeti molekulákkal történő kölcsönhatás (elsősorban ütközések) következtében egy metastabil nívóra kerül, ahol viszonylag hosszú ideig (~10-6s-tól több percig vagy óráig) tartózkodhat, míg ismét alapállapotba jut, ezért a lumineszcenciának ez a formája a gerjesztés megszűnte után is egy ideig látható marad. Ha a lumineszcencia fény hatására következik be, akkor elmondhatjuk, hogy a lumineszcens fény hullámhossza általában nagyobb, mint a gerjesztő fényé (Stokes-szabály). Egy objektum lumineszcenciája tehát a gerjesztő hatás megszűnésekor nem szűnik meg azonnal, hanem rövidebb-hosszabb idő alatt „alszik ki”. A folyamat időbeli lefolyása kvantumfizikailag determinált, hasonlóan a radioaktív bomlásokhoz, ennek megfelelően matematikailag is ahhoz hasonló módon, exponenciálisan csökkenő függvénnyel írható le. A lumineszcencia élettartamának jellemzésére ily módon a gerjesztett állapot élettartamának időállandója szolgál, amely azt az időt jelenti, amely alatt a gerjesztés megszűnése után a gerjesztett lumineszcens centrumok száma e-ad részére (az eredeti kb. 37%-ára) csökken. Ez az időtartam a fent leírtaknak megfelelően a másodperc milliomod (vagy még kisebb) részétől több óráig, egyes esetekben néhány napig is eltarthat. Monitorok esetében foszforeszcens anyagokat alkalmaznak, néhány ms élettartammal, hogy a képernyőt végigpásztázó elektronsugár hatására a képernyőnek minden egyes pixele nagyjából azonos intenzitással világítson. Ellenkező esetben egy kép kirajzolása után közvetlenül az alsó sor jobban világítana, mint a felső, ami villódzást eredményezne.
