Қараңғыда жарқыраған бояулар

Кіріспе

Қараңғыда жарқырайтын бояу

Люминесценттік бояу (немесе жарқырағыш бояу) – флуоресценция, фосфоресценция немесе радиолюминесценция арқылы көрінетін жарық шығаратын бояулар.

Флуоресцентті бояу

Флуоресцентті бояулар қысқа толқынды ультракүлгін сәулесіне (УК) ұшырағанда "жарықтанады". Бұл УК толқын ұзындықтары күн сәулесінде және көптеген жасанды жарықтарда кездеседі, бірақ бояуды көру үшін арнайы қара жарық қажет, сондықтан осы жарқыраған бояулар қолданылысы "қара жарық эффектілері" деп аталады. Флуоресцентті бояулар кең түрлі түстерде қол жетімді және театр жарықтандыруы мен эффектілерінде, плакаттарда, сондай-ақ балаларға арналған ойын-сауық ретінде пайдаланылады. Флуоресцентті бояудағы флуоресцентті химиялық заттар көзге көрінбейтін УК сәулесін сіңіріп алып, содан кейін энергияны белгілі бір түстің ұзын толқынды көзге көрінетін жарық түрінде шығарады. Адам көзі бұл жарықты флуоресценцияның ерекше "жарығы" ретінде қабылдайды. Боялған бетке түсетін кез келген қарапайым көзге көрінетін жарық та шағылысады, бұл флуоресценттік жарықтың айқындығын азайтады. Сондықтан флуоресцентті бояуды көру үшін аз көрінетін жарық шығаратын ұзын толқынды УК жарығы қажет. Осы жарық – қара жарық. Оның шамдағы құрамында көзге көрінбейтін УК сәулесін өткізіп, шам шығаратын көзге көрінетін жарықты тоқтатып, тек аздаған күлгін жарықты өткізетін қара-көк сүзгі материалы бар. Флуоресцентті бояуларды қараңғы жайларда көру тиімді. Флуоресцентті бояулар "көрінетін" және "көрінбейтін" түрлерінде шығарылады. Көрінетін флуоресцентті бояулар да қарапайым көзге көрінетін жарық пигменттерін қамтиды, сондықтан ақ жарық астында белгілі бір түспен көрінеді, ал қара жарық астында түс жарқырап көзге шалынады. Көрінбейтін флуоресцентті бояулар күндізгі жарықта мөлдір немесе ақшыл көрінеді, бірақ УК жарығында жарықтанады. Осы типтегі бояумен салынған суреттер қарапайым көзге көрінбейтіндіктен, түрлі әдемі эффектілер жасауға қолданылады. Флуоресцентті бояудың екі түрі де қара, матовый фон мен шекаралардың контрастында жақсы көрінеді. Мұндай "қараңғыландыру" эффектісі басқа факторларды азайтады, соның арқасында УК флуоресценциясының ерекше люминесценциясы күшейеді. Бояулардың екі түрі де көркем жарық эффекттері қажет болған жағдайларда, әсіресе "қара қорап" форматты ойын-сауықтар мен театрлар, барлар, ғибадатханалар сияқты орталарда кеңінен қолданылады. Үлкен кеңістіктерді жарықтандыру үшін қажетті қуат артады, ал УК толқын ұзындығы сияқты тар спектрлі жарық сыртқы ортада жылдам таралады.

Fluorescent paints 'glow' when exposed to short wave ultraviolet (UV) radiation. These UV wavelengths are found in sunlight and many artificial lights, but the paint requires a special black light to view so these glowing paint applications are called 'black light effects'. Fluorescent paint is available in a wide range of colors and is used in theatrical lighting and effects, posters, and as entertainment for children. The fluorescent chemicals in fluorescent paint absorb the invisible UV radiation, then emit the energy as longer wavelength visible light of a particular color. Human eyes perceive this light as the unusual 'glow' of fluorescence. The painted surface also reflects any ordinary visible light striking it, which tends to wash out the dim fluorescent glow. So viewing fluorescent paint requires a longwave UV light which does not emit much visible light. This is called a black light. It has a dark blue filter material on the bulb which lets the invisible UV pass but blocks the visible light the bulb produces, allowing only a little purple light through. Fluorescent paints are best viewed in a darkened room. Fluorescent paints are made in both 'visible' and 'invisible' types. Visible fluorescent paint also has ordinary visible light pigments, so under white light it appears a particular color, and the color just appears enhanced brilliantly under black lights. Invisible fluorescent paints appear transparent or pale under daytime lighting, but will glow under UV light. Since patterns painted with this type are invisible under ordinary visible light, they can be used to create a variety of clever effects. Both types of fluorescent painting benefit when used within a contrasting ambiance of clean, matte black backgrounds and borders. Such a "black out" effect will minimize other awareness, so cultivating the peculiar luminescence of UV fluorescence. Both types of paints have extensive application where artistic lighting effects are desired, particularly in "black box" entertainments and environments such as theaters, bars, shrines, etc. The effective wattage needed to light larger empty spaces increases, with narrow band light such as UV wavelengths being rapidly scattered in outdoor environments.

Фосфоресцентті бояу

Фосфоресцентті бояуды көбінесе "қараңғыда жарқырайтын" бояу деп атайды. Ол күміс белсендірілген мырыш сульфиді немесе қоспаланған стронций алюминаты сияқты фосфорлардан жасалады және әдетте ақшыл жасылдан көгілдір жасыл түске дейін жарқырайды. Жарық шығару механизмі флуоресцентті бояуларға ұқсас, бірақ жарық көрінетін сәулеленуі жарыққа ұшырағаннан кейін ұзақ уақыт сақталады. Фосфоресцентті бояулар жарыққа түскеннен кейін 12 сағатқа дейін жалғасатын тұрақты жарқырауына ие, ол уақыт өте келе солғын болады. Бұл бояулар ұшақтардағы эвакуациялық жолдарды белгілеу және қабырғалар мен төбелерге "жұлдыздар" сияқты әсемдеу мақсатында қолданылады. Бұл радиолюминесцентті бояуға альтернатива болып табылады. Kenner компаниясының Lightning Bug Glo Juice 1968 жылы балаларға арналған, басқа да қараңғыда жарқырайтын ойыншықтармен бірге сатылған танымал улы емес бояу өнімі болды. Фосфоресцентті бояу көбінесе денеге жағылатын бояу ретінде, балалар бөлмелерінде және сыртқы ортада қолданылады. Бояу немесе күрделі жабын ретінде (мысалы, жылу оқшаулағыш жабын) қолданылғанда, фосфоресценцияны температураны анықтауға немесе фосфор термометриясы деп аталатын деградацияны өлшеуге пайдалануға болады.

Радиолюминесцентті бояу

Радиолюминесцентті бояу – радиолюминесцентті фосфорлы химиялық заттармен араластырылған радиоактивті изотоптың (радионуклидтің) шағын мөлшерінен тұратын, өздігінен жарық шығаратын бояу. Радиоизотоп үнемі ыдырайды, фосфор молекулаларына тигізетін сәулелену бөлшектерін бөліп шығарады, оларды көрінетін жарық шығаруға итермелейді. Таңдалып алынған изотоптар көбінесе бета-сәулеленудің күшті шығарушылары болып табылады, себебі бұл сәулелену сыртқы ортаға өтпейді. Радиолюминесцентті бояулар радиоактивті изотоп ыдырағанша (немесе фосфор бұзылғанша) жарыққа ұшырамай-ақ жарқырай береді, бұл ондаған жылдарға созылуы мүмкін. Қауіпсіздік алаңдаушылықтары мен қатаң реттеулерге байланысты, қазіргі уақытта сағаттар мен сағаттар сияқты тұтыну тауарларында радиолюминесцентті емес, фосфоресцентті заттар жиі қолданылады. Бұрын радиолюминесцентті бояулар сағаттар мен сағаттардың циферблаттарында кеңінен қолданылып, сағат шеберлері арасында "кланк" деп белгілі болған. Радиолюминесцентті бояу әлі де мамандандырылған қолдануларда, мысалы, суға арналған сағаттарда қолдануға лайықты болуы мүмкін.

Радий

Радиолюминесцентті бояуды 1908 жылы Сабин Арнольд фон Сохоки ойлап тапты және бастапқыда радий-226 қосылды. Радий бояуы 40 жыл бойы сағаттардың, компастардың және ұшақтардағы аспаптардың беттеріне кеңінен қолданылды, осылайша оларды қараңғыда оқуға болатын. Радий – радиологиялық қауіп, ол адам тіндеріне шыны сағат дискісі арқылы өте алатын гамма сәулелерін шығарады. 1920-1930 жылдары осы бояудың зиянды әсері көріне бастады. Белгілі бір жағдай "Радий қыздары" деп аталатын әйелдер тобына қатысты, олар сағат беттерін бояды және кейіннен оны жұтып қойғаннан кейін денсаулықтарына зиян келтіріп, көптеген жағдайларда өлімге әкелді. 1928 жылы доктор фон Сохоки өзі радиацияға ұшырауының салдарынан апластикалық анемиядан қайтыс болды.

Тритий

Радиолюминесцентті материалдардың соңғы буыны тритийге негізделген, ол сутегінің радиоактивті изотопы болып табылады және 12,32 жылдық жартылай ыдырау периодына ие, өте төмен энергиялы бета сәулелерін шығарады. Бұл құрылғылар құрылысы жағынан флуоресценттік шамдарға ұқсас: герметикалық жабық (әдетте боросиликатты шыныдан жасалған) түтік, ішкі беті люминоформен жабылған және тритий газымен толтырылған. Олар көптеген атаулармен белгілі – мысалы, газды тритийлік жарық көзі (GTLS), трасер, бета-жарық. Тритийлік жарық көздері ең көп кездесетін орын – суға батыруға, түнгі уақытта немесе тактикалық мақсатта қолданылатын сағаттардың тілдеріне "тұрақты" жарық беру. Олар сонымен қатар әртүрлі жаңалықтардағы кілт сақиналарында, өздігінен жарықтандырылатын эвакуациялық белгілерде және бұрын балық аулауда қолданылған. Әскерилер оларды қуат көзі қол жетімді болмайтын жағдайларда пайдалануға басымдық береді, мысалы, ұшақтардағы приборлардың панельдері, компастар, карта оқуға арналған шамдар және қару-жарақтарға орнатылатын мерзіктер үшін. Тритий шамдары кейбір ескі дискретті телефондарда да кездеседі, бірақ олардың өте ескі болуына байланысты енді пайдалы жарық шығармайды.