スコトフォアとは、特定の種類の放射線にさらされると可逆的に暗くなったり白くなったりする物質のことです。その名前は「暗いものを運ぶもの」を意味し、光を運ぶものを意味するリン光体とは対照的です。[ 1 ]スコトフォアは、太陽光などの強い放射線にさらされると、暗色化(可逆的なフォトクロミズム)を示して暗くなります。このような挙動を示す鉱物には、ハックマナイト、ソーダライト、スポジュメン、ツグトゥパイトなどがあります。純粋なアルカリハライドの中にも、このような挙動を示すものがあります。
暗所被膜は、光、粒子放射線(例えば電子ビーム―陰極発色現象を参照)、X線、またはその他の刺激に敏感である。電子衝撃によって生成されたF中心に起因する被膜中の誘起吸収帯は、通常、光照射や加熱によって非吸収状態に戻すことができる。
陰極線管では、蛍光体の代わりに電子ビーム照射に感光するスコトフォアを使用することで、発光ではなく吸収による画像を生成することができる。このような表示は明るい場所でも見やすく、消去するまで画像が残像として残る。
画像は、高強度の赤外線を照射するか、電気加熱によって消去されるまで保持される。従来の偏向およびラスタ形成回路を用いることで、膜上に2値画像を生成し、CRTへの電源供給が停止しても画像を保持することができた。
ドイツでは、テレフンケン社が暗視管をblauschrift-röhre(「暗視管」)として開発した。加熱機構は、透明なタングステン薄膜を貼った雲母層であった。画像を消去する際には、タングステン層に電流を流した。非常に暗い画像でも5~10秒で消去できた。[ 2 ]
暗所表示器は、蛍光体が発光するのに必要な強度よりも高い強度の電子ビームで色を変える必要があるのが一般的です。そのため、暗所表示器と蛍光体の層を持つスクリーンが実現可能で、専用の広角低強度電子銃で照射された蛍光体は暗所表示器のバックライトを生成し、さらに、蛍光体を貫通して暗所表示器の状態を変えるには不十分な高エネルギーの電子を照射すると、スクリーンの特定の領域を強調表示することもできます。[ 3 ]
暗視装置の主な用途は、平面位置指示器や特殊な軍用レーダーディスプレイであった。実現可能な明るさにより、画像をより大きな面に投影することが可能になった。[ 4 ]持続的なトレースを迅速に記録できる機能は、一部のオシロスコープで利用された。
塩化カリウムは、例えばスキアトロンなどのダークトレースCRT(ダークトレース管、カラーセンター管、カソードクロミックディスプレイ、またはスコトフォア管とも呼ばれる)において、 P10という名称でスコトフォアとして使用されています。このCRTは、管画面上の従来の蛍光体層を塩化カリウム(KCl)などのスコトフォアに置き換えています。塩化カリウムは、結晶に電子ビームが当たると、その部分が半透明の白色から濃いマゼンタ色に変化するという性質を持っています。このようなCRTを白色または緑色の円形蛍光灯でバックライトすると、結果として得られる画像は、緑色の背景に黒色の情報として、または白色の背景にマゼンタ色の情報として表示されます。表示された画像の半永久的な保存に加えて、結果として得られる表示の明るさは、照明光源と光学系によってのみ制限されるという利点があります。ただし、Fセンターは凝集する傾向があり、画像を完全に消去するには画面を加熱する必要があります。
KCl上の画像は、通常8~10 keVのエネルギーを持つ電子ビームによって、1平方センチメートルあたり0.3マイクロクーロン 以上の電荷を堆積させることで形成できます。消去は、スコトフォアを150 ℃に加熱することで1秒未満で達成できます。 [ 3 ]
KClは最も一般的に使用された暗所用蛍光体である。他のハロゲン化物も同様の性質を示し、臭化カリウムはスペクトルの青みがかった端で吸収し、茶色の痕跡を残し、塩化ナトリウムはオレンジ色に近い色の痕跡を残す。[ 5 ]
ダークトレースCRTで使用されるもう1つのスコトフォアは、還元雰囲気で焼成された、または一部の塩化物が硫酸イオンで置換された改良ソーダライトです。KClに対する利点は、書き込み速度が速く、疲労が少なく、F中心が凝集しないため、加熱せずに光だけで画面を実質的に消去できることです。[ 6 ]