Основные спектральные линии, применяемые при градуировке, приведены в табл. 2.
Таблица 2
Длина волны линии спектра, нм.
Hg |
Cd |
404,7 |
467,8 |
435,8 |
480,0 |
491,6 |
508,6 |
546,1 |
643,8 |
577,0 |
734,6 |
579,1 |
738,5 |
690,7 |
; |
Значение промежуточных делений шкалы барабана (п) для данной длины волны % вычисляют по формуле Гартмана
«=с+ ■ (3)
где Л, В, С — градуировочные постоянные;
X — длина волны, нм.
Градуировочные постоянные вычисляют по трем экспериментальным точкам Xi, Ха, Х3, для которых отсчеты по барабану длин волн составляют «і, и2, «з-
z-> (Ха X3)(nani) «з (X,—Ха)(п3 иа) -и, ...
(Ха—Х3)(л2—л,) — (Хх—Ха)(п3—пг) 1
5 = є)
n3—rtj
(5)
A = XL-
> - B ) '2n2-c }'3
в
fi3—c
(6)
На основании полученных градуировочных постоянных рассчитывается положение остальных спектральных линий в диапазоне Xi —Хз и сопоставляется с фактическими значениями. Полученная разница не должна превышать 1 нм. Ширина расчетного участка должна быть не более 200 нм. Для диапазона длин волн 400— 700 нм могут быть рекомендованы расчетные участки, определяемые следующими значениями:
м = 404,7 |
Х2=467,8 |
, Х3=508,6 |
2,i;=480,0 |
%2 = 546,1 |
і %3 = 579,1 |
Л1 = 546,1 |
Х2=577,0 |
Л,3 = 643,8 |
Xi = 643,8 |
Х2 = 690,7 |
Х3 = 738,5. |
Расчет внутри каждого участка ведут по формуле Гартмана (3). На основании расчетных данных строят градуировочную кривую
Градуировка установки по спектральной чувствительности
Градуировка установки по спектральной чувствительности заключается в определении значений коэффициентов Лд, учитывающих пропускание спектрального прибора и чувствительность фотоумножителя, по светоизмерительной лампе с Т„и =2860 К (источник А) СИС 40—100 по ГОСТ 7721—76.
Градуировку проводят при тех же щелях и условиях освещения входной щели и на том же диапазоне фототоков, что и измерения- Перед входной щелью монохроматора на расстоянии, не превышающем 150 мм, устанавливают кювету с окисью магния или пластину МС-20. Входящие в состав спектральной установки приборы после включения прогревают в течение 30 мин. Фотоумножитель засвечивают перед градуировкой в течение 15 мин.
Градуировочные коэффициенты вычисляют для диапазона длин волн 400—700 нм через каждые 5 нм по формуле
р
’ (7)
где Рк — относительное спектральное распределение плотности потока излучения источника А;
/>. — фототок по микроамперметру в делениях.
В процессе градуировки необходимо обеспечить строгое соответствие режима работы лампы (источника А), указанному в паспорте.
Перед началом градуировки лампа должна проработать в паспортном режиме в течение 15 мин. Темновой ток фотоумножителя .должен быть скомпенсирован. Фототок (Д) измеряют три раза, проходя из области коротких волн в область длинных волн по всему спектральному диапазону. За результат испытания берут среднее арифметическое трех определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 2 %.
Линейность спектральной установки контролируется с помощью набора нейтральных светофильтров с известным коэффициентом пропускания. Допускаемое отклонение измеренного коэффициента пропускания от его паспортного значения не должно превышать ±1 % Для десятикратного изменения освещенности при работе на каждом пределе измерения, показывающего фототок прибора. Абсолютная погрешность измерения отношения спектральной плотности потока излучения при длине волны 480 нм к максимальной спектральной плотности потока излучения не должна превышать ±1 %. Неисключенная систематическая погрешность установки по длинам волн не должна превышать ±1 нм. Проверка градуировок по длинам волн и спектральной чувствительности осуществляется не реже одного раза в год.
■ 4.2.3. Проведение испытания
Для определения спектрального состава излучения люминофора кювету, заполненную испытуемым люминофором, устанавливают перед входной щелью монохроматора (ширина щели 0,1— <0,2 мм) и освещают бактерицидной лампой через фильтр УФС-1. Перед заполнением люминофором кювету и стеклянную пластину для затирки протирают бязью, смоченной спиртом. Люминофор насыпают в кювету, уплотняют стеклянной пластиной, а затем острой гранью пластины срезают излишки люминофора на уровне краев кюветы. В диапазоне длин волн 480, 560—600 нм через каждые 5 нм определяют по гальванометру фототок /Обр.х . значение которого не должно превышать 10 мкА. Для каждого образца такие измерения повторяют два раза.
За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных измерений (/05р.ср ), допускаемый расхождения между которыми не должны превышать 2 %.
Перед каждым измерением для проверки градуировки спектральной установки определяют спектральный состав типового образца люминофора.
Примечание. Допускается возбуждать люминофор светом бактерицидной лампы без светофильтра УФС-1 с последующим введением на пути потока лампы стеклянной пластины, не пропускающей излучение с длиной волны 253,4 нм. Фототок 1о6рЛ от люминесценции люминофора для определенной длины волны вычисляют по формуле
Л>бр.х =А ~~■К’^обр.х > . ($) где 1^ — фототок по микроамперметру в делениях при выведенной из потока» лампы стеклянной пластины;
/Обр.х— фототок по микроамперметру в делениях при введенной стеклянной пластине;
К — коэффициент, учитывающий потери света на поглощение и отражение- в стеклянной пластине.
4.2.4. Обработка результатов
Относительную спектральную плотность потока излучения люминофора для данной длины волны Робр.х вычисляют по формуле
Робр.Х —Кх ’/обр.Хср > (9>
где Кк — градуировочный коэффициент;
/обр.хср — среднее значение фототока для данной длины волны.
Строят кривые зависимости относительной спектральной плотности потока излучения испытуемого (РОбр. ) и типового (Рт) образцов люминофора от длины волны X. По полученным экспериментальным кривым определяют положение длины волны, соответствующей максимуму спектра, и отношение спектральных плотностей потока излучения при длине волны 480 нм к длине волны, соответствующей максимуму спектра излучения.
За результат испытаний спектрального состава излучения принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны, превышать для длины волны максимальной плотности потока излучения величины, равной 2 нм, для отношения спектральных плотностей потока излучения люминофора допускаемые расхождения не должны превышать 2 % при доверительной вероятности Р = 0,95.
При невоспроизведении паспортных данных типового образца- по спектральному составу в спектральный состав излучения испытуемого образца вводят соответствующие поправки, определяемые- разностью паспортных и полученных значений для люминофора с типовым образцом.
4.3. Определение гранулометрического состава
4.3.1. Аппаратура, материалы и реактивы
Весы торсионные типа ВТ-500 по ГОСТ 13718—68 или другие: с аналогичными характеристиками.
Весы аналитические типа АДВ-200 или другие с аналогичными’ характеристиками.
Секундомер по ГОСТ 5072—79.
Цилиндр из прозрачного материала (стекло, оргстекло) с внутренним диаметром 90—100 мм и высотой не менее 130 мм.
Площадка седиментационная круглая, плоская, из алюминиевой фольги толщиной 0,1—0,2 мм, диаметром (30±3) мм с загнутыми бортиками высотой 1—2 мм
.Нить стеклянная длиной 260—300 мм и диаметром около 0,5 мм с крючком на одном конце, нить припаивают точно по центру площадки смесью воска и канифоли (1:1).
Мешалка — стеклянная палочка с укрепленной на конце резиновой пластиной диаметром 70—80 мм, толщиной 5—6 мм .
Натрий фосфорнокислый пиро по ГОСТ 342—77, 0,002 М водный раствор.
4 3.2. Подготовка к испытанию
Гранулометрический состав определяют седиментационным методом на торсионных весах, которые устанавливают на столе в таком месте, где нет потоков воздуха и сотрясений. Индикаторную- стрелку весов устанавливают точно по риске, нанесенной на циферблате. В цилиндр заливают 100—150 см3 раствора пиро фосфорнокислого натрия, вносят стеклянную нить с седиментационной: площадкой, которую подвешивают на коромысле торсионных весов таким образом, чтобы расстояние от дна цилиндра до площадки составляло 15—20 мм. На стенку цилиндра наносят метку, указывающую расположение нижней части площадки, а вторую на расстоянии 10 см от нижней части площадки.
4.3.3. Проведение испытания
Уровень раствора доводят до верхней метки на цилиндре, включают весы и определяют массу пустой площадки в растворе. Выключают весы, седиментационную площадку осторожно вынимают из цилиндра, а в раствор засыпают 4 г испытуемого люминофора и тщательно перемешивают суспензию мешалкой в течение- 3 мин. Затем мешалку вынимают, быстро погружают площадку в суспензию, подвешивая ее к коромыслу весов, и включают секундомер. Включают торсионные весы и производят отсчет показаний через каждые 30 с до 3 мин, затем — через каждую минуту до 10 мин, а также массу m — через 3 ч в миллиграммах. Во время проведения измерений должна быть обеспечена неизменность положения цилиндра-
Весы постоянно уравновешивают, не допуская значительного- отклонения стрелки индикатора от риски.
4.3.4. Обработка результатов
Из полученных отсчетов вычитают массу пустой, площадки, а. затем строят график зависимости массы mt осевшего люминофора в момент времени t.
По полученному графику вычисляют массовую долю частиц с- заданным размером в процентах.
Для определения массовой доли частиц с размером, равным в превышающим 14 мкм, к полученной кривой проводят касательную в точке, соответствующей времени оседания данной фракции. В зависимости от температуры дисперсной среды время оседания в.- минутах частиц размером 14 мкм определяют по табл. 3.
ле Стокса с поправкой для частиц с кубической формой.
Касательную продолжают до пересечения с осью ординат.
Массовую долю частиц с размером, равным и превышающим
14 мкм (Xi), в процентах вычисляют по формуле
Х1 = —. ЮО ,
т
где mt— величина отрезка, отсекаемого касательной на оси ординат от нулевой точки, мг;
т — отрезок, соответствующий массе люминофора, осевшего за 3 ч, мг.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение трех параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 3 % при доверительной вероятности Р = 0,95.
Определение остатка на сите №58
Аппаратура и материалы
Весы аналитические типа АДВ-200 или другие с аналогичными характеристиками.
Сито из капроновой ткани № 58.
Проведение испытания
Навеску люминофора массой 10 г, взвешенную с погрешностью не более 0,1 г, просеивают при легком протирании через сито. По «окончании просева остаток взвешивают на аналитических весах с погрешностью не более 0,0001 г.
Остаток на сите (У2) в процентах вычисляют по формуле
*2=-"г~ 100> 00
где тх— масса остатка на сите, г;
m — масса навески, г.
Для каждого испытуемого образца люминофора выполняют два параллельных определения. За результат испытания принимают «большее значение Хг из двух параллельных определений остатка на сите.
Определение наличия посторонних включений
Наличие посторонних включений определяется визуально: просматривается слой порошка толщиной 2 мм на белой бумаге.
Определение светового потока и координат цветности люминесцентных ламп, изготовленных с люминофором
Для испытания люминофора в люминесцентных лампах изготовляют 15 ламп по принятой на предприятии технологии при оптимальной нагрузке.
Если лампы этой пробы удовлетворяют ГОСТ 6825—74, люминофор считается принятым. Если не удовлетворяют, то одновременно и в одинаковых условиях изготовляют по 15 ламп с испытуемым люминофором и типовым образцом при оптимальной удельной нагрузке.
Для определения оптимальной удельной нагрузки изготовляют не менее чем по 15 ламп с тремя значениями удельной нагрузки в пределах от 4,5 до 5,5 мг/см2.
За оптимальную удельную нагрузку для данной партии люминофора принимают удельную нагрузку, при которой получают максимальный усредненный световой поток по 15 лампам после 100 ч горения.
Световые параметры люминесцентных ламп определяют в соответствии с ГОСТ 17616—80. Координаты цветности определяют в соответствии с ГОСТ 23198—78.
Обработка результатов
Средний световой поток ламп с люминофором Фобр.ср- определяют как среднее арифметическое значение световых потоков ламп. Результаты измерений ламп, световой поток которых после 100 ч горения ниже максимального в данной серии более чем на 4 %, в расчет не принимают. Средний световой поток ламп с типовым образцом Фт.ср определяют аналогично.