Loisteaine
Käyttökohteet > Kuvaputket

Kuvaputket tuottavat lähetteen synnyttämiä valokuvioita tyypillisesti pyöreässä tai suorakulmaisessa muodossa. Kookkaita kuvaputkia käytettiin mustavalkoisissa kotitelevisioissa, jotka yleistyivät 1950-luvulla, sekä ensimmäisen sukupolven väri-TV:issä ja ensimmäisissä tietokonenäytöissä. Niitä käytettiin laajasti myös tieteen ja tekniikan kojeissa, kuten oskilloskoopeissa, yleensä yksivärisen loisteaineen kanssa (yleensä vihreää). Tällaisten käyttökohteiden loisteaineilla on usein pitkä jälkiloiste, joka parantaa kuvan pysyvyyttä.
Loisteaineet voidaan kiinnittää joko ohutkalvolle tai erillisinä hiukkasina, jauhettuna pinnalle. Ohutkalvojen käyttöikä on pidempi ja kuvatarkkuus parempi, mutta niiden kirkkaus on pienempi ja hyötysuhde huonompi kuin jauhemaisilla. Tämä johtuu ohutkalvon useista sisäisistä heijastumisista, jotka siroavat emittoituvaa valoa.
Valkoinen (mustavalkokuvaputkessa): Sinkkikadmiumsulfidin ja sinkkisulfidihopean seos, ZnS:Ag+(Zn,Cd)S:Ag, on valkoinen P4-loisteaine, jota käytetään mustavalkotelevisioiden kuvaputkissa. Keltaisten ja sinisten loisteaineiden seokset ovat tavallisia, mutta myös punaisen, vihreän ja sinisen seosta tai pelkkää valkoista voidaan käyttää.
Punainen: Yttriumoksidisulfidia yhdessä europium-aktivaattorin kanssa käytetään punaisena loisteaineena värillisissä kuvaputkissa. Väri-TV:n kehityksessä meni pitkään punaisen loisteaineen etsimisen vuoksi. Ensimmäinen punaisena säteilevä, harvinaisista maametalleista valmistettu loisteaine, YVO4:Eu3+, tuli markkinoille väritelevisioiden pääväriksi vuonna 1964, ja sen kehittivät Levine ja Palilla.Sitä käytettiin yhden kiteen muodossa erinomaisena polarisaattorina ja laseraineena.
Keltainen: Sinkkikadmiumsulfidi, (Zn,Cd)S:Ag, tuottaa vahvankeltaista valoa, kun sitä sekoitetaan kadmiumsulfidiin.
Vihreä: Sinkkisulfidin ja kuparin yhdistelmä ZnS:Cu eli P31-loisteaine tuottaa vihreää valoa, jonka huippu on 531 nm ja jälkiloiste pitkä.
Sininen: Kun sinkkisulfidiin lisätään muutama miljoonasosa hopeaa (ZnS:Ag), ja sitä viritetään elektroneilla, se tuottaa sinisen loisteen, jonka huippu on 450 nm, ja sillä on pitkä 200 nanosekunnin jälkihehku. Se tunnetaan P22B-loisteaineena. Sinkkisulfidihopea on yhä yksi hyötysuhteeltaan parhaista kuvaputkien loisteaineista, joissa sitä käytetään sinisenä loisteaineena.
Loisteaineet ovat yleensä huonoja sähkönjohteita. Tällöin ruudulle voi varastoitua jäännösvarausta, joka kasvattaa tehokkaasti törmäävien elektronien energiaa sähköstaattisesta hylkimisestä johtuen. Ongelman poistamiseksi loisteaineiden ylle voidaan laittaa ohut alumiinikerros (noin 100 nm). Se tehdään yleensä tyhjiöhaihdutuksella ja yhdistetään johtavaan kerrokseen putken sisällä. Lisäksi kerros heijastaa loisteaineen valoa haluttuun suuntaan ja suojaa loisteainetta epätäydellisen tyhjiön aiheuttamalta ionipommituksella.
Sävykkyyttä voi kasvattaa monin tavoin ympäristön valon aiheuttaman kuvan heikkenemisen vähentämiseksi. Sen lisäksi, että ruudun käyttämättömillä alueilla on musta maski, värinäyttöjen loisteaineen hiukkaset on pinnoitettu sopivanvärisillä väriaineilla. Esimerkiksi punaiset loisteaineet pinnoitetaan rauta(III)oksidilla (korvasi entisen Cd(s,Se):n kadmiumin myrkyllisyyden vuoksi), ja siniset loisteaineet voidaan pinnoittaa merensinisellä CoO·nAl2O3:lla tai ultramariinilla (Na8Al6Si6O24S2). ZnS:Cu:iin pohjautuvia vihreitä loisteaineita ei ole pinnoitettu kellertävän värinsä vuoksi.