発光塗料

夜光塗料（または発光塗料）は、蛍光、燐光、または放射線発光によって可視光を発する塗料です。

蛍光塗料は、短波紫外線(UV) にさらされると「光ります」。これらの UV 波長は太陽光や多くの人工照明に含まれていますが、塗料を見るには特殊なブラック ライトが必要なので、このような光る塗料の用途は「ブラック ライト効果」と呼ばれます。蛍光塗料にはさまざまな色があり、劇場の照明や効果、ポスター、子供向けの娯楽などに使用されています。

蛍光塗料の蛍光化学物質は目に見えない紫外線を吸収し、そのエネルギーを特定色のより長い波長の 可視光として放出します。人間の目はこの光を蛍光の異常な「輝き」として知覚します。塗装面はそれに当たる通常の可視光も反射するため、薄暗い蛍光の輝きが消えてしまいます。そのため、蛍光塗料を見るには、可視光をあまり放出しない長波長の紫外線が必要です。これはブラックライトと呼ばれます。電球には暗青色のフィルター素材が付いており、目に見えない紫外線は通しますが電球が発する可視光は遮断し、紫色の光はわずかに通過するだけです。蛍光塗料は暗い部屋で見るのが最適です。

蛍光塗料には、「可視」タイプと「不可視」タイプがあります。可視蛍光塗料には通常の可視光顔料も含まれているため、白色光の下では特定の色に見え、ブラックライトの下ではその色がより鮮やかに見えます。不可視蛍光塗料は、日中の照明の下では透明または青白く見えますが、紫外線の下では光ります。このタイプで描かれた模様は通常の可視光の下では見えないため、さまざまな巧妙な効果を生み出すために使用できます。

どちらのタイプの蛍光塗料も、きれいなマットな黒の背景と縁取りの対照的な雰囲気の中で使用すると効果的です。このような「ブラックアウト」効果により、他の人の目立ち度が最小限に抑えられ、UV 蛍光の独特の発光が促進されます。どちらのタイプの塗料も、芸術的な照明効果が求められる場所、特に劇場、バー、神社などの「ブラック ボックス」のエンターテイメントや環境で広く使用されています。広い空きスペースを照らすために必要な有効ワット数は増加し、UV 波長などの狭帯域光は屋外環境で急速に散乱します。

蓄光塗料は一般に「暗闇で光る」塗料と呼ばれます。銀活性化硫化亜鉛やドープされたアルミン酸ストロンチウムなどの蛍光体から作られ、通常は淡い緑から緑がかった青に光ります。光を生成するメカニズムは蛍光塗料と似ていますが、可視光の放出は光にさらされた後も長時間持続します。蓄光塗料は光にさらされた後最大 12 時間持続する持続的な輝きがあり、時間の経過とともに薄れていきます。

このタイプの塗料は、航空機の脱出経路を示すために、また壁や天井に塗られる「星」などの装飾に使用されています。これは、発光塗料の代替品です。ケナー社のLightning Bug Glo-Juice は、1968 年に人気のあった非毒性塗料製品で、他の暗闇で光るおもちゃやノベルティとともに、子供向けに販売されました。蓄光塗料は、通常、ボディペイント、子供の壁、屋外などに使用されます。

塗料またはより高度なコーティング（例：断熱コーティング）として塗布された場合、リン光はリン光温度測定として知られる温度検出または劣化測定に使用できます。

発光塗料は、少量の放射性 同位元素(放射性核種) と放射性発光 蛍光体化学物質を混合した自己発光塗料です。放射性同位元素は継続的に崩壊し、放射粒子を放出します。この放射粒子が蛍光体の分子に衝突し、蛍光体が励起されて可視光を放出します。選択される同位元素は通常、ベータ線の強力な放出体であり、この放射線は筐体を透過しないため好まれます。放射性発光塗料は、放射性同位元素が崩壊するまで (または蛍光体が劣化するまで)、光にさらされなくても発光します。これには何年もかかる場合があります。

安全上の懸念と規制強化のため、時計などの消費者向け製品では、現在、放射性発光物質ではなく燐光物質がますます使用されています。以前は、放射性発光塗料が時計の文字盤に広く使用されており、時計職人の間では俗に「クランク」と呼ばれていました。^{[1]放射性発光塗料は、}ダイビングウォッチなどの特殊な用途では依然として好まれる場合があります。^[2]

発光塗料は1908年にサビン・アーノルド・フォン・ソチョッキー^{[3] [検証失敗–議論を参照]}によって発明され、当初はラジウム226が配合されていました。ラジウム塗料は暗闇でも読めるように、時計、コンパス、航空計器の文字盤に40年間広く使用されていました。ラジウムは放射線の危険物質で、ガンマ線を放出し、時計のガラス文字盤を透過して人体組織にまで達する可能性があります。1920年代から1930年代にかけて、この塗料の有害な影響がますます明らかになりました。悪名高い事件に「ラジウム・ガールズ」と呼ばれる、時計の文字盤を塗装し、後に摂取して健康に悪影響を及ぼし、多くの場合死に至った女性たちのグループが関与していました。1928年、ソチョッキー博士自身も放射線被曝による再生不良性貧血で亡くなりました。^[3]数千個のラジウム入り時計は現在でも一般人が所有しており、十分な量を摂取すると塗料が危険なため、多くの国で禁止されています。

ラジウム塗料には硫化亜鉛蛍光体が使われ、通常は銅（緑色光用）、銀（青緑色）、まれに銅マグネシウム（黄橙色光用）などの活性剤を添加した微量金属が使われます。蛍光体は比較的早く劣化し、文字盤は数年から数十年で輝きを失います。そのため、骨董品店などで入手できる時計やその他の機器はもはや光りません。しかし、Ra-226同位体の半減期は1600年と長いため、放射能を帯びており、ガイガーカウンターで特定できます。

文字盤は、ラジウムを含まない非常に薄い新鮮な蛍光体の層を塗布することで修復できます (元の素材は依然としてエネルギー源として機能します)。素材の光の自己吸収のため、蛍光体層は薄くする必要があります。

20 世紀後半には、ラジウムは徐々にプロメチウム-147 に置き換えられました。プロメチウムは比較的低エネルギーのベータ線放射体であり、アルファ線放射体とは異なり、リン光体格子を劣化させず、材料の輝度もそれほど急速には劣化しません。プロメチウムベースの塗料はラジウムよりもはるかに安全ですが、 ¹⁴⁷ Pmの半減期はわずか 2.62 年であるため、長寿命の用途には適していません。

プロメチウムベースの塗料は、アポロ月着陸船の電気スイッチの先端、アポロ司令・機械船のハッチと船外活動のハンドル、月面車（ LRV）のコントロールパネルを照らすために使用されました。^{[4] [5]}

最新世代の放射発光材料は、半減期が 12.32 年で、非常に低エネルギーのベータ線を放出する水素の放射性同位体であるトリチウムをベースにしています。このデバイスは、密閉された (通常はホウケイ酸ガラス) チューブで構成され、内部は蛍光体でコーティングされ、トリチウムが充填されているため、構造は蛍光管に似ています。これらは、ガストリチウム光源 (GTLS)、トレーサー、ベータライトなど、さまざまな名前で知られています。

トリチウム光源は、ダイビング、​​夜間、または戦術的な使用を目的とした腕時計の針の「永久」照明として最もよく見られます。さらに、光るノベルティ キーホルダー、自己発光式の出口標識、以前は釣り用のルアーにも使用されています。航空機の計器盤、コンパス、地図を読むためのライト、武器の照準器 など、電源が利用できない可能性のある用途で軍隊に好まれています。

トリチウムライトは古いダイヤル式電話機にも搭載されていますが、古いため、もはや有用な量の光を発しません。

• クロマフレア
• 生物発光
• 化学発光