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卡地亚手表知识:夜光手表,手表上的夜光材料

作者:万表网内容来源:万表网时间:2011-09-13
[导读]卡地亚手表知识:夜光手表,手表上的夜光材料 手表的出现就是为了方便人们的生活,但是在黑暗的地方读取时间却依旧是很麻烦的事情,必须要 借助其他光源。当然,三问表能部分解决这一问题,不过直观看到时间仍然是人们喜欢手表的重要原因之一。于是,有人开始将荧光材料涂 于表针和表盘的...

卡地亚手表知识:夜光手表手表上的夜光材料

手表的出现就是为了方便人们的生活,但是在黑暗的地方读取时间却依旧是很麻烦的事情,必须要 借助其他光源。当然,三问表能部分解决这一问题,不过直观看到时间仍然是人们喜欢手表的重要原因之一。于是,有人开始将荧光材料涂 于表针和表盘的时标与刻度之上,以便于夜间也可以便捷地读取时间。

物质发光现象一般分为两类:一类是物质受热,产 生热辐射而发光,另一类是物质受激发吸收能量而跃迁至激发态(非稳定态)再返回到基态的过程中,以光的形式释放能量。手表上使用荧光 涂层正是利用了第二类的原理,即荧光材料受激后发光。当然,除此之外诸如日常使用的荧光灯、电视机和计算机上的荧光屏等都是第二类 发光原理。

传统荧光涂层材料可分为自发光型和蓄光型两种。自发光型荧光剂多是靠自身携带的微量放射性物质释放射线 激发荧光剂发光。而储光型荧光剂则基本不含有放射性物质,但需要事先吸收并储备足够强度的外界光照,将自身电子由低能级跃迁到高能 级并储存起来。当周边环境黑暗时,自身再逐步缓慢释放吸收来的能量,此时电子由高能级向低能级跃迁,荧光剂开始发光。由于蓄光型自 身不携带射线激发材料,所以余辉持久度暂时不如自发光型。

早期比较常见的荧光涂层是利用放射性的镭盐做激发剂,由 于自身具有放射性,在使用上收到逐步限制,现在已经开始逐渐淘汰。目前激发材料一般为含有氚(3H或T)、钷(Pm)以及放射性硫酸镭(Ra)的 荧光剂,而荧光剂多为硫化锌、硫化钙或硫化锶以及其他锌化亚硫酸盐。氚(3H或T)和钷(Pm) 虽然依旧具有放射性,但对人体的潜在损害要 小许多。

氚(3H或T)是氢的同位素,原子核由一个质子和两个中子组成,带有放射性,会发生β衰变,半衰期为12.43年。尽管氚(3H或T)也是制造热核武器的材料,但其β衰变中只会释放出高速移动的电子,不会穿透人体,只有大量接触并吸入氚(3H或T)才会对 人体造成伤害。使用氚(3H或T)的荧光剂正是利用β衰变中释放出的高速电子来激发发光物质。另外,与氚(3H或T)相近的荧光放射性激发剂 还有钷(Pm),半衰期为17.7年。

自90年代后,随着科技的发展进步,出现了不含有放射性物质的新型长余辉储光型稀土基 碱土铝酸盐荧光材料。它从本质上不同于传统的硫化物型和放射线激发型夜光材料,完全不含任何有害元素,化学性质更稳定、亮度高、余 辉时间长。长余辉蓄能发光材料是光致发光(Photoluminescence) 材料的一种,可以通过环境光,如日光、灯光等任何一种光能激发。其基 本发光原理是:在材料制备过程中,掺杂的元素在基质中形成发光中心和陷阱中心,当受到外界光激发时,发光中心的基态电子跃迁到激发 态,当这些电子从激发态跃迁回基态时,形成发光。与此同时,一些电子在受激时落入陷阱中心被束缚,完成能量的储备。与此同时,一些 电子在受激时落入陷阱中心被束缚,完成能量的储备。光照撤除后,受环境温度的扰动,束缚于陷阱的电子跳出陷阱落到基态,释放的能量 激发发光中心形成发光。由于束缚于陷阱的电子是受环境温度的扰动逐渐跳出陷阱,因此发光表现为一个长时间的过程,从而形成了长的余 辉。

其中,Nemoto and Co Ltd。公司的注册专利技术Luminova和Superluminova材料在制表业应用广泛。很多手表制造商 目前逐步采用这些新型荧光材料,而曾在多数表盘6点位置占统治地位的“T SWISS MADE T”,也逐步变化成表示不再具有放射性物质的“SWISS MADE”。这种新型荧光材料在外界强光照射后,其余辉效果会持续几个甚至十几个小时。

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