研究发现,β射线的射程短,在空气中的射程为5毫米,对人体危害小,防护简单,对发光体能产生较好效果,因此目前只使用β射线的同位素,最常用的是钷147和氚等。氚是一种放射性气体,需要用耐辐射的有机物进行处理后才能使用,如在空心玻璃圆珠的内壁涂上一层硫化锌,再把氚气灌到里面并封上口。
发光基体可以是固体,也可以是液体或气体。固体材料有硫化物、氟化物等,近年对硫化锌的使用也很普遍。对发光基体的要求是受到辐射激励后转换成可见光的效率要高;折射率要低,便于输出可见光;能长时间经受射线的作用,并能起到隔离辐射的效果。
人工制造的夜间放射性发光材料装置与普通照明器材相比有许多突出的优点。它不需要电源供电,不用电池、灯泡、导线等各种备件、零件,构造十分简单;可以根据不同要求制成各种不同形状和颜色的器件,光线柔和隐蔽;不需要维护保养,使用期限长达10年以上,在军事上有着十分广阔的用途。氚光源就是一种应用极广的夜光材料。
Traser表的夜光技术氚光源又称β灯(或氚H3),从60年代起欧美等国家就进行了大量的探讨研究工作。并提出了利用发光材料在密封氚的条件下研究光源的设想。1985年美国报导田纳西州橡树岭国家实验室研制的氚灯在北极村机场等地进行氚灯试验,取得了良好的效果。
到目前为止我国所报道的氚灯的研究多选用固体氚盐做激活材料,灯的颜色主要是绿色。使用氚气做激活材料研制多色氚灯很少见到报道。
本成果研制出了多种在气体氚激活下发光的发光材料,Ⅱ—Ⅵ族化合物和稀土化合物。并研究了氚原子辐射剂量与不同的发光材料的发光强度的关系。通过不同的工艺研究了用氚在衰变后产生的β粒子激活Ⅱ—Ⅵ族化合物和稀土化合物的表面复合过程发光特征。从而研制出不同形状的红、蓝、绿几种颜色的氚灯。同时完善了一整套氚灯的生产、使用、防护等工艺。为氚灯的进一步应用开发打下了良好的基础。
技术指标:氚灯的光亮度与灯型、充氚量、发光材料种类等有关。如:同是Φ10×100mm管型灯,充氚量相同,但光亮度分别为:红色氚灯0.3尼特;绿色氚灯0.6尼特;蓝色氚灯0.22尼特。
因氚灯使用寿命可长达8—10年,所以氚灯可广泛用于工业、交通微光照明,在黑暗中显示、指示、发光标记。如人防工程、矿井巷道、隧道工程、航海灯塔指示、机场跑道着路信号及高速公路指示方面。特别是适用于恶劣的自然环境中。
beta灯是氚(H3)气体衰变时放射线供能的人造光源。
beta灯由一个充满氚气玻璃容器(通常形为细长的管状或者两个熔在一起的玻璃盘状物)组成。内壁附有一层磷光质涂层。当氚衰变时,它发射出Beta粒子(高能电子)。这些电子激发磷光质,致使其发光。
不需要外部提供能源,但发光性却非常可靠。这一点使他们在紧急出口标志等有宽广的应用。beta灯的寿命限于氚气体的半衰期(12.3年);光线会随时间而呈指数级降低光亮度,但使用寿命通常为10到15年。
尽管玻璃气室的破裂会释放其中装有的放射性氚气体,但是在正常使用期间并不会造成对外的放射。正因为如此,使用过的beta灯应该退还给生产商,而不是焚毁或掩埋处理。