Quelltext der Seite Leuchtstoff

Als '''Leuchtstoff''' werden allgemein feste Stoffe bezeichnet, die nach der Anregung mit [[Elektromagnetische Welle|elektromagnetischer Strahlung]], hochenergetischen Partikeln oder Materieschwingungen, elektromagnetische Strahlung im nichtthermischen Gleichgewicht emittieren.<ref>{{Literatur |Autor=Thomas Jüstel, Sebastian Schwung |Titel=Leuchtstoffe, Lichtquellen, Laser, Lumineszenz |Verlag=Springer Berlin Heidelberg |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum=2016 |ISBN=978-3-662-48454-8 |DOI=10.1007/978-3-662-48455-5 |Online=http://link.springer.com/10.1007/978-3-662-48455-5 |Abruf=2021-08-02}}</ref> Die zum Teil in der [[Deutsche Sprache|deutschen Sprache]] auch verwendete Bezeichnung '''Phosphore''' (plural) leitet sich vom englischen Wort ''phosphor'' für ''Leuchtstoff'' ab. Diese Bezeichnung ist jedoch dahingehend irreführend, dass Leuchtstoffe das [[Chemisches Element|Element]] [[Phosphor]] zwar enthalten können, der Großteil der bekannten Leuchtstoffe jedoch keinen Phosphor enthält. Im russischen und französischen Sprachraum wird das Wort ''[[Luminophor]]'' verwendet.

== Grundlagen ==
Die Leuchterscheinungen beruhen auf der [[Fluoreszenz]] (sofortige Lichtemission bei kurzwelliger Beleuchtung), der [[Phosphoreszenz]] (zeitverzögerte Lichtemission nach kurzwelliger Beleuchtung) und der [[Kathodolumineszenz]] (Lichtaussendung bei Elektronenbeschuss), mitunter der [[Elektrolumineszenz]] in elektrischen Feldern.

Leuchtstoffe sind oft anorganische, [[kristallin]]e Stoffe, die durch [[Dotierung]], also durch gezieltes Einbringen von [[Störstelle]]n in die [[Kristallstruktur]] eine technisch verwertbare Lichtausbeute erbringen. Dabei sind [[Stoffreinheit]]sgrade der Ausgangsstoffe von bis zu 99,9999&nbsp;% erforderlich. Die Leuchtstoffe basieren meist auf [[Oxide]]n oder [[Sulfide]]n wie [[Zinkoxid]], [[Zinksulfid]], Zink-[[Cadmium]]-Sulfid und Zinksulfid-[[Selenid]] sowie [[Silicat]]en wie [[Willemit]] und Zinkberylliumsilicat. Zinksulfid wird auch in selbstleuchtenden [[Leuchtfarbe#Radioaktive Leuchtfarben|radioaktiven Leuchtfarben]] eingesetzt.

Das Dotierungselement bestimmt die Leuchtfarbe, beispielsweise
* ZnS:[[Mangan|Mn]] → orangerot
* ZnS:[[Silber|Ag]] → blau
* ZnS:[[Kupfer|Cu]] → Grün
* ZnS:[[Lanthanoide|''Ln'']] → abhängig vom Lanthanoid rot bis blau-grün

Wichtige Dotierungs- und Basiselemente sind die [[Lanthanoide]] [[Europium]] (Eu), [[Terbium]] (Tb)<ref>{{Internetquelle |url=http://ruby.chemie.uni-freiburg.de/Vorlesung/metalle_7_1.html |titel=Chemie der Metalle, Kap. 7.1. |abruf=2026-01-25}}</ref> sowie [[Cer]]: Europium(III)-dotiertes [[Yttrium|Y]]<sub>2</sub>O<sub>2</sub>S dient in Farb[[bildröhre]]n als roter Leuchtstoff, Eu<sup>3+</sup>dotiertes Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> erzeugt in [[Kompaktleuchtstofflampe|Energiesparlampe]]n und anderen Fluoreszenz-Gasentladungslampen den roten Spektralanteil. Terbiumdotiertes [[Gadolinium]]-Oxidsulfid Gd<sub>2</sub>O<sub>2</sub>S wurde als grüner Leuchtstoff in Radarbildschirmen verwendet.

Cer-dotiertes Yttrium-/Gadolinium-Aluminium-Granat-Pulver wird in weißen Leuchtdioden verwendet, um blaues Licht in gelbes zu konvertieren.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.fh-muenster.de/fb1/downloads/personal/juestel/juestel/Optimale_Leuchtstoffe_fuer_LED-Applikationen-TJ-130313.pdf |titel=Optimale Leuchtstoffe Leuchtstoffe für LED-Applikationen |archiv-url=http://web.archive.org/web/20161026190427/https://www.fh-muenster.de/fb1/downloads/personal/juestel/juestel/Optimale_Leuchtstoffe_fuer_LED-Applikationen-TJ-130313.pdf |archiv-datum=2016-10-26 |abruf=2026-01-25}}</ref>

Parameter, wie Lichtfarbe der Fluoreszenz und Phosphoreszenz, Nachleuchtdauer und Effizienz der Energiewiedergabe, sind nicht nur von den eingesetzten Stoffen abhängig, sondern auch von deren Bearbeitung wie Glühen, Mahlen, Abschrecken, und atmosphärischen Einwirkungen während dieser Vorgänge.

== Anwendungen ==
* Schirmbeschichtung der [[Kathodenstrahlröhre]] (CRT) in Fernsehgeräten, Oszilloskopen, Monitoren (Kathodolumineszenz)
* Innenbeschichtung von [[Leuchtstofflampe]]n und [[Leuchtröhre]]n für die Farben Weiß und andere Farben (Fluoreszenz)
* Beschichtung von UV- und blauen [[LED]]s, um weiß leuchtende LEDs zu erhalten.
* [[Leuchtfarbe#Tagesleuchtfarben|Tagesleuchtfarben]] (Sicherheitskleidung, [[Marker (Stift)|Textmarker]]): diese leuchten unter Nutzung (Fluoreszenz) des Blauanteiles im Tageslicht
* [[Sicherheitsmerkmal]]e auf Geldscheinen und Wertpapier durch angeregte Fluoreszenz.
* Im Dunklen nachleuchtende Sicherheitsschilder und Deko-Objekte (Phosphoreszenz mit langer Nachleuchtdauer)
* [[Fluoreszenzmarker]] zur Untersuchung biologischer Vorgänge mittels Anregung durch Ultraviolett, beispielsweise mit [[Fluorescein]]

Weitere Licht aussendende feste Stoffe werden im Allgemeinen nicht als Leuchtstoff bezeichnet, zu deren Prinzipien der Lichtemission siehe unter [[Lumineszenz]] und [[Leuchtfarbe]].

== Literatur ==
* {{Literatur| Autor=Werner Espe| Titel=Werkstoffkunde der Hochvakuumtechnik| Band= 3: Hilfswerkstoffe| Verlag=VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften| Ort=Berlin| Jahr=1961}}

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Funktionswerkstoff]]
[[Kategorie:Chemikaliengruppe]]