Введение

Светящаяся краска (или люминесцентная краска) — это краска, излучающая видимый свет посредством флуоресценции, фосфоресценции или радиолюминесценции.

Флуоресцентная краска

Флуоресцентные краски «светятся», когда подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения коротких волн. Эти УФ-волны содержатся в солнечном свете и многих источниках искусственного освещения, но для наблюдения за свечением краски требуется специальный ультрафиолетовый светильник, поэтому такие эффекты называют «эффектами черного света». Флуоресцентная краска доступна в широком диапазоне цветов и используется в театральном освещении и спецэффектах, для оформления плакатов, а также в качестве развлечения для детей. Флуоресцентные химические вещества в составе краски поглощают невидимое УФ-излучение, а затем излучают энергию в виде видимого света большей длины волны определенного цвета. Человеческий глаз воспринимает этот свет как необычное «свечение» флуоресценции. Покрашенная поверхность также отражает обычный видимый свет, попадающий на нее, что ослабляет слабое флуоресцентное свечение. Поэтому для наблюдения за флуоресцентной краской необходим ультрафиолетовый светильник длинных волн, который излучает мало видимого света. Такой светильник и называется «черным светом». Он оснащен темно-синим фильтром, который пропускает невидимое УФ-излучение, но блокирует видимый свет, производимый лампой, пропуская лишь небольшое количество фиолетового света. Флуоресцентные краски лучше всего рассматривать в затемненном помещении. Флуоресцентные краски производятся двух типов: «видимые» и «невидимые». Видимая флуоресцентная краска также содержит обычные пигменты видимого света, поэтому при обычном освещении она выглядит определенным цветом, а под черным светом этот цвет становится ярко выраженным. Невидимая флуоресцентная краска при дневном освещении выглядит прозрачной или бледно-белой, но начинает светиться под УФ-излучением. Поскольку рисунки, выполненные такой краской, невидимы при обычном освещении, их можно использовать для создания различных интересных эффектов. Оба типа флуоресцентной живописи выигрывают от использования на контрастном фоне из чистых, матовых черных поверхностей и границ. Такой эффект «полного затемнения» минимизирует отвлекающие факторы и подчеркивает необычную люминесценцию УФ-флуоресценции. Оба типа красок широко используются там, где требуются художественные световые эффекты, особенно в развлекательных и декоративных целях в «черных ящиках», таких как театры, бары, клубы и другие подобные места. Эффективная мощность, необходимая для освещения больших открытых пространств, увеличивается, поскольку узконаправленный свет, такой как УФ-лучи, быстро рассеивается на открытом воздухе.

Фосфоресцирующая краска

Фосфоресцирующую краску обычно называют краской "светящейся в темноте". Она изготавливается из фосфоров, таких как сульфид цинка, активированный серебром, или допированный алюминат стронция, и обычно светится бледно-зеленым или зеленовато-голубым цветом. Механизм излучения света схож с механизмом флуоресцентной краски, но видимое свечение сохраняется в течение длительного времени после прекращения воздействия света. Фосфоресцирующие краски обладают длительным послесвечением, которое может длиться до 12 часов после воздействия света, постепенно угасая. Этот тип краски использовался для маркировки эвакуационных путей в самолетах, а также в декоративных целях, например, для нанесения "звезд" на стены и потолки. Она является альтернативой радиолюминесцентной краске. В 1968 году краска Kenner's Lightning Bug Glo Juice была популярным нетоксичным продуктом, ориентированным на детей, наряду с другими игрушками и безделушками, светящимися в темноте. Фосфоресцирующая краска обычно используется для боди-арта, на детских стенах и на открытом воздухе. При нанесении в виде краски или более сложного покрытия (например, теплозащитного покрытия) фосфоресценция может использоваться для определения температуры или измерения деградации, что известно как фосфорная термометрия.

Радиолюминесцентная краска

Радиолюминесцентная краска – это самосветящаяся краска, состоящая из небольшого количества радиоактивного изотопа (радионуклида), смешанного с радиолюминесцентным фосфором. Радиоизотоп непрерывно распадается, испуская частицы излучения, которые сталкиваются с молекулами фосфора, возбуждая их и заставляя излучать видимый свет. Для использования обычно выбирают изотопы, являющиеся сильными источниками бета-излучения, поскольку оно не проникает сквозь корпус. Радиолюминесцентная краска светится без предварительного воздействия света до тех пор, пока радиоактивный изотоп не распадется (или фосфор не деградирует), что может занять многие годы. В связи с соображениями безопасности и ужесточением регулирования, в потребительских товарах, таких как часы, все чаще применяются фосфоресцирующие вещества вместо радиолюминесцентных. Ранее радиолюминесцентные краски широко использовались для нанесения на циферблаты часов и назывались часовыми мастерами в просторечии "кланком". Радиолюминесцентная краска по-прежнему может быть предпочтительна в специализированных областях применения, например, в дайверских часах.

Радий

Радиолюминесцентная краска была изобретена в 1908 году Сабином Арнольдом фон Сохоки и первоначально содержала радий-226. Радиевая краска широко использовалась в течение 40 лет для нанесения на циферблаты часов, компасов и приборов самолетов, чтобы обеспечить их видимость в темноте. Радий представляет собой радиологическую опасность, поскольку излучает гамма-лучи, способные проникать сквозь стеклянный циферблат часов и воздействовать на ткани человеческого организма. В 1920-х и 1930-х годах вредное воздействие этой краски становилось все более очевидным. Широко известен случай с "Радиевыми девушками" – группой женщин, которые красили циферблаты часов и впоследствии страдали от негативных последствий для здоровья из-за попадания краски внутрь организма, что во многих случаях приводило к смерти. В 1928 году сам доктор фон Сохоки умер от апластической анемии в результате воздействия радиации.

Тритий

Последнее поколение радиолюминесцентных материалов основано на тритии – радиоактивном изотопе водорода с периодом полураспада 12,32 года, который испускает бета-излучение очень низкой энергии. Устройства по своей конструкции аналогичны люминесцентным лампам, поскольку состоят из герметично запаянной трубки (обычно из боросиликатного стекла), покрытой изнутри люминофором и заполненной тритием. Они известны под разными названиями, например, газовый тритиевый источник света (GTLS), тразер, беталайт. Тритиевые источники света чаще всего используются для постоянной подсветки стрелок наручных часов, предназначенных для дайвинга, ночного или тактического применения. Они также применяются в светящихся брелоках, самосветящихся знаках эвакуации и ранее – в рыболовных приманках. Военные предпочитают их использовать в ситуациях, когда источник питания недоступен, например, для подсветки приборных панелей в самолетах, компасов, фонарей для чтения карт и прицелов для оружия. Тритиевые источники света также можно встретить в некоторых старых дисковых телефонах, хотя из-за возраста они больше не излучают достаточного количества света.