В настоящее время наиболее распространенными лампами с низким энергопотреблением (высокой эффективностью, т.е. к.п.д.) являются люминесцентные лампы на парах ртути. Они в 5-6 раз меньше потребляют электроэнергии чем, например, привычные лампы накаливания. Эффективность таких ламп лежит в пределах 65-100 люмен/ватт (Для сравнения: эффективность ламп накаливания составляет не более 17 люмен/ватт. Люминесцентные лампы используются уже 70 лет. Но все эти годы люминофоры используются только в виде слоя из порошкового люминофора с размерами частиц 1 – 15 мкм. Слоем люминофора покрывается вся внутренняя поверхность трубок люминесцентных ламп. Поэтому они обычно белого цвета в выключенном состоянии. Светопропускание слоя порошкового люминофора составляет не более 45 – 50%, т.е. наружу из трубки выходит только около 50% всего вырабатываемого света.

Если бы слой люминофора был не в виде слоя порошка, а в виде прозрачной пленки, то эффективность люминесцентных ламп составила бы 130 -200 люмен/ватт, т.е. дважды повысилась бы экономия энергии, или вдвое меньше пришлось бы платить за свет. Все упирается в прозрачную пленку люминофора. Но такой пленки не было, во всяком случае настолько дешевого в изготовлении, чтобы ее можно было использовать в разрядных лампах.
Нам (д.х.н. Ким Сен Гук, к.х.н. Мамбетерзина Гульнара Кенесовна) удалось получить прозрачную пленку люминофора на открытом воздухе, т.е. очень дешевым методом, приемлемым в технологии изготовления разрядных ламп. В качестве примера демонстрируем прозрачный пленочный люминофор красного света.

Это разрядная лампа мощностью 36 ватт. Как видно, в выключенном состоянии (верхнее фото) лмпа совершенно прозрачна, т.е. не видно привычного белого цвета от порошкового люминофора. В включенном состоянии (нижнее фото) отчетливо виден красный свет.
Таким образом, прозрачный люминофор уже не мечта десятилетий, а реальность. Демонстрируемый в качестве примера прозрачный красный люминофор состоит из того же материала, что и обычный порошковый красный люминофор. Только прозрачная пленка этого люминофора образуется на открытом воздухе при температуре до 560 градусов Цельсия, т.е. в стандартной операции обжига технологического маршрута изготовления люминесцентных ламп. Эта пленка представляет собой наноструктурированный слой, т.е. слой из наночастиц, в отличие от микрочастиц порошкового люминофора. Еще одно существенное отличие нанолюминофора от микролюминофора в том, что в случае нанолюминофорной пленки нет промежутков между наночастицами, наподобие щелей между микрочастицами порошкового люминофора. Это означает, что нет потерь ультрафиолета через слой нанолюминофора, тогда как между микрочастицами порошкового люминофора ультоафиолет просачивается в стекло трубки, где бесполезно превращается в тепло, или изменяет структуру стекла (потемнение).
Преимущества прозрачного сплошного слоя люминофора очевидны:
- повышение яркости и эффективности (дважды);
- сокращение количества (массы) дорогостоящего люминофора на лампу;
- сокращение размеров ламп;
Это лишь видимые преимущества, причем только по отношению к разрядным лампам. На самом деле люминофоры используются во многих других приборах и устройствах. Например:
- плазменных дисплеях (PDP);
-жидкокристаллических дисплеях (LCD);
- электронно-лучевых трубках (CRT);
- рекламных, сигнальных и информационных табло;
- локаторах;
И многиех других.
Перспективы прозрачного пленочного люминофора пока не полностью очерчиваются. Одно лишь ясно: Свет (осветительный, информационный) станет дешевле, значит - доступнее каждому жаждущему Света.

С. Ким, Г. Мамбетерзина:
kimamsegoo@mail.ru