Du har säkert stött på dem: skyltar som ”laddas” genom att absorbera ljus och sedan lyser när det blir mörkt. Efterlysande skyltar alltså, som gör sig extra användbara i nödutgångar om strömmen plötsligt skulle gå.
Men hur fungerar det? Det korta svaret är fotoluminiscens och fosforescens. I den här artikeln ska vi utforska dessa fenomen lite närmare och, på ett enkelt sätt, förklara vetenskapen bakom efterlysande skyltar. Så på med läsglasögonen (om du har sådana), för nu kör vi!
Fotoluminiscens
Fotoluminiscens sker när ett material absorberar ljus som vid ett senare tillfälle skickas ut igen. Låt oss ta en titt på hur det här går till:
1. Absorbering av ljuspartiklar
Det hela börjar med att ljuspartiklar (fotoner) absorberas av skyltarnas pigment. Pigmenten innehåller särskilda element, bland annat sällsynta jordartsmetaller med lämpliga elektroniska egenskaper.
Vad menas med lämpliga elektroniska egenskaper? Jo, det betyder att materialets struktur och elektronernas arrangemang tillåter ett brett intervall av ljusenergier att absorberas. Det finns alltså många tillgängliga energinivåer som elektronerna kan flytta till när de absorberar ljus. Mer om detta i nästa del!
2. Upphöjning av energi (excitation)
Under själva absorberingen kickstartas en process som kallas excitation. Den här processen får elektronerna i pigmentet att bli upphöjda till högre energinivåer.
Här gäller det att fotoner med rätt mängd energi träffar elektroner i pigmentet. Elektronerna accepterar nämligen bara fotoner med den exakta mängden energi som krävs för att kunna ”hoppa upp” till nya nivåer.
3. Frigörelse av energi i form av ljus
När en extern ljuskälla försvinner kommer de exciterade elektronerna att “slappna av” och vilja gå från sitt aktuella, instabila tillstånd till sitt normala, stabilare tillstånd. Då frigörs överskottsenergin som de har absorberat i form av fotoner. Det är exakt det här ljuset vi ser som ett sken från skylten.
Fosforescens
Fosforescens är en specifik typ av fotoluminiscens som kännetecknas av sin långvariga ljusemission, vilket är superbra för nödskyltar. I huvudsak fungerar processen likadant, fast med några viktiga skillnader:
1. Speciella fosforescerande pigment
För långvarig utsändning av ljus används speciella fosforescerande pigment. Dessa pigment innehåller ofta ämnet strontiumaluminat, vilket är det längst varaktiga och ljusstarkaste alternativet som finns kommersiellt tillgängligt.
2. Triplett-tillstånd (istället för ett singlet-tillstånd)
Vanligtvis när pigmenten absorberar ljus övergår materialet till ett exciterat singlet-tillstånd, som innebär att elektroner snurrar åt motsatta håll. I fosforescens kan dock elektronerna så småningom hamna i ett triplett-tillstånd, där de istället snurrar åt samma håll. I nästa sektion ska vi förklara varför det är så viktigt att uppnå ett sådant tillstånd.
3. “Förbjudna” övergångar
När elektronerna så småningom vill återgå till sina ursprungliga energinivåer (och därmed avge ljus) sker detta mycket långsammare än med andra typer av fotoluminiscens. Det har att göra med själva övergångsprocessen – alltså när elektronerna “slappnar av”.
Övergången från ett triplett-tillstånd tillbaka till ett singlet-tillstånd betraktas nämligen som ”förbjuden” enligt kvantmekaniska regler. Det innebär dock inte att det är omöjligt, utan bara att det är betydligt mindre sannolikt och tar därför längre tid att ske. Just därför skickas ljuset ut under en så lång period.
Vi har efterlysande skyltar!
Såja, det var det det! Vi har nu gjort ett djupdyk i haven som heter fotoluminiscens och fosforescens. Under ytan har vi lärt oss allt från absorberingen av ljus till de ”förbjudna” övergångarna som gör att materialet frigör sin energi lååååångsamt. Och bara sådär har skyltarnas lysande hemligheter blivit avslöjade.
Hur som helst, på SkyltDirect har vi ett brett sortiment av efterlysande nödskyltar som checkar alla boxar enligt dagens standard. Se till att dina kunder alltid hittar rätt väg ut, även i mörkret – besök vår online-shop idag!
Blogg – SkyltDirect 
Lämna en kommentar