Bologneser Leuchtsteine

Wissenschaftliche Experimente von besonderem historischem Interesse.

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Feli
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Beitrag von Feli »

Die Frage kann dir wohl nur die Mischung selbst beantworten. :mrgreen: Ne ich glaube das sie so zu ungleichmäßig erhitzt wird... Vielleicht wird so auch die Fluoreszenz zerstört... Bei einem Tiegelofen wird ja von allen Seiten gleichmäßig erhietzt und bei einem Brenner ist auch die themperatur Kontrolle schwierig. Ich glaube das wenn das Produkt überhaupt fluoreszierd dann nur sehr ungleichmäßig. Aber dazu hat Lemmi glaube ich auch was geschrieben...

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Lithiumoxalat
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Beitrag von Lithiumoxalat »

@lemi: Es ist auch möglich, dass Vanino (oder wir) verunreinigungen im CaO hatte (haben). Anderseits habe ich gemerkt, dass die Farbe der Phosphoreszenz je nach Brandtemperatur und dauer verschieden ist.

@Xenontetraoxid: Das glühen von Leuchtsteinen in der Brennerflamme ist möglich, giebt aber viel schlechtere Ergebnisse. Du kannst die Mischung auch in der Glut eines Feuers glühen. (lies mal den Artikel von lemi am anfang dieses Threds durch)

mfG
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lemmi
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Beitrag von lemmi »

@ Xenontetraoxid: Darauf zu antworten fällt mir schwer, weil ich nicht weiß, wie stark Du die Mischung mit mehreren Teclubrennern erhitzen kannst. Ich würde vermuten, daß das Erhitzen der Tiegel mit Brennern von aussen ziemlich ungleichmäßig ist und daher ungünstig.

Vanino empfiehlt immer das Erhitzen für 45 Minuten in einem "Rösslerofen", das dürften 1000 - 1200 °C sein. Wie heiß mein Grillkamin wird weiß ich nicht, schätze aber auch so um die 1000°C. Auf dem Forentreffen haben wir Leuchtsteine in einem elektrischen Ofen gebacken, wenn ich recht errinnere bei 1200 °C für 45 Minuten. Die haben nicht so gut geleuchtet, wie ich das gewohnt war, aber ob das an zu hohen Temperaturen lag, kann ich nicht sagen. Darüber weiß Lithiumoxalat wahrscheinlich besser Bescheid.

A propos @ Lithiumoxalat: wie hast du eigentlich die Tiegel mit dem Mischungen verschlossen? Ich frage mich nämlich, ob Luftzutritt das Ergebnis negativ beeinflusst (Oxidation). Sowas könnte im elektrischen Ofen eine größere Rolle spielen als in meiner Kohlenglut, wo das Kohlendioxid/monoxid die Luft fernhält bzw. evtl. sogar eine reduzierende Atmosphäre schafft. Oxidation (und nicht Überhitzung) könnte der Grund sein, warum einige deiner Leuchtsteine an den Aussenseite weniger stark leuchteten, als im Inneren.
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Lithiumoxalat
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Beitrag von Lithiumoxalat »

Guten Abend,

besonders Mischung 5a und 9a aber auch andere Mischungen geben die besten Ergebnisse, wenn man sie zwischen 900 und 950°C glüht. Höhere Temperaturen haben bei mir nur zu schlechteren Ergebnissen geführt.

Die Tigel (Endkappen fur keramikrohre als Distanzhalter imKeramikbedarf) habe ich mit Tonplatten abgedeckt und gut zugebunden.

mfG
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lemmi
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Beitrag von lemmi »

Oha! Das ist viel weniger als ich gedacht hätte! Bist du dir bezüglich der Temperatur sicher? Hast du damit auch mal Mischungen, die ausschließlich Barium- oder Strontiumcarbonat (alo ohne zugemische Oxide) enthalten, gebrannt?
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Lithiumoxalat
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Beitrag von Lithiumoxalat »

Guten Tag,

Ich habe inzwischen noch diverse Versuche gemacht, und etwas herausgefunden, für das ich bis jetzt noch keine Erklärung gefunden habe:
Ich habe herausgefunden, dass man die Phosphoreszenz aller Leuchtsteine, und auch des Zinksulfids mit rotem Licht wieder Löschen kann!
Durch das Löschen der Phosphoreszenz wird der Leuchtstein aber nicht beschädigt und lässt sich wieder gleich stark aufladen wie vorher. Am besten funktioniert das mit reinem rotem Licht (Laser), aber auch mit rotem LED-Licht.
Wie es mit reinem grünem Licht aussieht habe ich noch nicht getestet.

Weiss jemand von euch, wie das zustandekommt bzw. ist jemandem das Phänomen schon einmal aufgefallen?

mfG
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NI2
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Beitrag von NI2 »

In diesem Video wird deine Frage beantwortet.
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Xyrofl
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Beitrag von Xyrofl »

Das scheint stimulierte Emission zu sein, ähnlich wie beim Laser auch. Hier sind aber die emittierte und absorbierte Wellenlänge unterschiedlich. Das Licht was man zum Anregen nimmt, ist also ein anderes als das für die stimulierte Emission.
Kurzwellig zum Anregen, langwellig zum Abregen.

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Newclears
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Beitrag von Newclears »

So isses. Das Prinzip wird zum Beispiel bei Indikatorkarten für IR- Strahlung eingesetzt. Wenn IR auf die Fläche auftrifft leuchtet diese kurz auf. So kann man z.B. Ferbedienungen auf Funktion überprüfen. Kannst ja mal ein wenig mit z.B. einem roten Laserpointer spielen. Wenn Man frisch "aufgeladenes" Zinksulfid erwärmt passiert übrigens das gleiche.
"...wie ein Sprecher betont,hat für die Bevölkerung zu keinem Zeitpunkt Gefahr bestanden."
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lemmi
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Beitrag von lemmi »

Lithiumoxalat hat geschrieben: Ich habe inzwischen noch diverse Versuche gemacht, und etwas herausgefunden, für das ich bis jetzt noch keine Erklärung gefunden habe:
Ich habe herausgefunden, dass man die Phosphoreszenz aller Leuchtsteine, und auch des Zinksulfids mit rotem Licht wieder Löschen kann!
...
ist jemandem das Phänomen schon einmal aufgefallen?
Das gefällt mir! Phänomene zu beobachten, die man nicht erwartet hat ist ja der Motor des wissenschaftlichen Fortschritts. Routineforschung ist, bekannte Methoden auf neue Fragen anzuwenden und sie dann beantwortet zu bekommen. Aber etwas wahrzunehmen, was vorher nicht erwartet war, ist enorm wichtig für die Entwicklung neuer Theorien. So ist es Becquerel oder Alexander Fleming gegangen (alle Bakteriologen hatten mit Schimmelpilzen verunreinigte Agarplatten einfach weggeschmissen, bis es Fleming auffiel, daß um einen seiner Schimmel auf einmal keine Bakterien mehr wuchsen).

Also erstmal Glückwunsch zu deiner Beobachtung! Das Phänomen ist natürlich schon anderen aufgefallen. Auf die Schnelle habe ich es bei Vanino ("Die künstlichen Leuchtsteine"1906, Seite 38 und 45 - das hast Du ja auch) gefunden. Ich meine auch, daß es schon früher beschrieben worden war, erinnere mich aber nicht mehr an die entsprechenden Literaturstellen, wo das zum ersten Mal erwähnt wurde.

Vanino schreibt, daß man die Phosphoreszez mit rotem und gelbem Licht löschen kann. Von grün schreibt er nichts. Da das deutlich kurzwelliger ist, würde es vermutlich keine Löschung bewirken.

Verwunderlich finde ich, dass das bei allen Leuchtsteinen gleich gut geht. Sollte man nicht erwarten, daß die stimulierte Emission, ebenso wie die Anregung, je nach Zusammensetzung des Materials, eine bestimmte Frequenz benötigt? Und gerade Laserdioden erzeugen doch rotes Licht einer sehr genau definierten Frequenz.
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Lithiumoxalat
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Beitrag von Lithiumoxalat »

Guten Abend,
Danke für die nützlichen Antworten!

lemmi hat geschrieben:
Vanino schreibt, daß man die Phosphoreszez mit rotem und gelbem Licht löschen kann. Von grün schreibt er nichts. Da das deutlich kurzwelliger ist, würde es vermutlich keine Löschung bewirken.

Verwunderlich finde ich, dass das bei allen Leuchtsteinen gleich gut geht. Sollte man nicht erwarten, daß die stimulierte Emission, ebenso wie die Anregung, je nach Zusammensetzung des Materials, eine bestimmte Frequenz benötigt? Und gerade Laserdioden erzeugen doch rotes Licht einer sehr genau definierten Frequenz.
Ich habe heute nochmals ein paar kleine Versuche dazu gemacht, und konnte feststellen, dass auch grünes Licht eines Kristalllasrs (ca. 1mW) funktioniert.
Interessant ist, dass wenn man mit dem Laser (grün oder rot) nur ganz kurz darauf leuchtet, die Phosphoreszenz verstärkt wird.

mfG
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Newclears
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Beitrag von Newclears »

Interessant ist, dass wenn man mit dem Laser (grün oder rot) nur ganz kurz darauf leuchtet, die Phosphoreszenz verstärkt wird.
Die Erklärung dafür ist für den roten Laser oben ja schon gegeben worden. Bei dem Grünen ist das ganze etwas komplexer.
Grüne Laserpointer sind im Regelfall sogenannte DPSS Laser. DPSS steht für Diode Pumped Solid State also ein Diodengepumpter Festkörperlaser. das bedeutet, dass ein laseraktives Material wie z.B. mit Neodym dotierter Yttriumaluminiumgranat durch eine Laserdiode zum Lasing angeregt wird. Im Falle der grünen Laser geschieht dies durch eine Pumpdiode mit einer Wellenlänge von 809 nm also nahes IR. Der Nd:YAG emittiert nach Anregung durch diese Pumpstrahlung dann IR mit der Wellenlänge von 1094 nm also auch infrarot. Ein Grüner DPSS laser emittiert allerdings Licht mit einer Wellenlänge von 532 nm. Wie kommt das? ;)
Die Erklärung ist recht simpel oder verdammt schwierig. Nehmen wir die einfache Version ;) Hinter dem Nd:YAG Kristall ist ein weiteres Material eingebaut welches die Frequenz des Nd:YAG Lasers verdoppelt und damit die Wellenlänge halbiert.
Solche Laserpointer werden häufig Kostengünstig angeboten und was Du beobachte hast spricht stark dafür, dass dein Modell keinen wirksamen IR Filter besitzt. Das ist nicht ganz ungefährlich, da der Wirkungsgrad der eingesetzten Pumpstrahlung nur etwa 10-20% der Ausgangsleistung entspricht. Dass bedeutet in diesem Falle, dass bei einer Ausgangsleistung von ~ 1mW 10 bis 20 mW an IR Pumpleistung eingesetzt werden von denen ein Großteil mit dem grünen Licht zusammen durch die Laseroptik abgegeben wird. Letztlich wird das Leuchtpigment also durch IR aus der Pumdiode und dem Nd:YAG angeregt und nicht durch das sichtbare, grüne Licht des Lasers.
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lemmi
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Beitrag von lemmi »

Lars, hast du eine Erklärung dafür, wieso Leuchtsteine ganz verschiedener Zusammensetzung und Anregungs/Emissionsspektra allesamt durch rotes Laserlicht gelöscht werden? Oder ist das auch nicht monochromatisch?
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Xyrofl
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Beitrag von Xyrofl »

Man lädt sie doch meistens auch alle mit dem gleichen UV-Licht (365nm) auf, also warum sollte man sie dann nicht auch alle mit dem gleichen langwelligen Licht löschen können? Sie haben sowohl bei der Absorbtion, als auch bei der stimulierten Emission anscheinend ein Bandenspektrum. Unterschiedliche Wellenlängen werden je nach Leuchtpigment unterschiedlich effizient sein, aber wenn man mit so viel Intensität draufleuchtet, ist das nicht zu bemerken.

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Lithiumoxalat
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Beitrag von Lithiumoxalat »

Man lädt sie doch meistens auch alle mit dem gleichen UV-Licht (365nm) auf, also warum sollte man sie dann nicht auch alle mit dem gleichen langwelligen Licht löschen können?
Ich habe bei meinen Versuchen auch herausgefunden, dass die Leuchtsteinen (nicht alle) je nach dem, mit welchem Licht man sie aufgeladen hat (Glühbirne, UV, Blaulicht, Fluoreszenzrohre), ind wenig verschiedenen Farben und stärken Phosphoreszieren. Was mir auch auffiel ist, dass UV-Licht für einige Leuchtsteine Zum Aufladen deutlich schlechter geeignet ist als Glühbirnenlicht! Dieses Phänomen ist bei der Mischung 5a (Mischung oben beschrieben) am schtärksten.

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