Тритиевая подсветка что это
Тритий. Что это? Вечны ли такие часы?
Тритий — сверхтяжёлый водород, обозначается символами T и H3 — радиоактивный изотоп водорода. Ядро трития состоит из протона и двух нейтронов, его называют тритоном и обозначают t.
В природе тритий образуется в верхних слоях атмосферы при соударении частиц космического излучения с ядрами атомов, например, азота. В процессе распада тритий превращается в 3He с испусканием электрона и антинейтрино (бета-распад), период полураспада — 12,32 года. Доступная энергия распада очень мала (18,59 кэВ), средняя энергия электронов 6,5 кэВ.
Тритий используется в биологии и химии как радиоактивная метка, в экспериментах по исследованию свойств нейтрино, в термоядерном оружии (оно же водородная бомба) как источник нейтронов и одновременно термоядерное горючее, в геологии для датирования природных вод. Промышленный тритий получают облучением лития-6 нейтронами в ядерных реакторах.
В силу малой энергии распада трития, испускаемые электроны хорошо задерживаются даже простейшими преградами типа одежды или резиновых хирургических перчаток. Тем не менее, этот изотоп представляет радиационную опасность при вдыхании, поглощении с пищей, впитывании через кожу. Единичный случай употребления тритиевой воды не приводит к длительному накоплению трития в организме, так как его период полувыведения — от 7 до 14 дней.
Использование в часах
Что касается использования в часах, то поначалу использовался радий (отсюда — Radiomir). После того, как было установлено, что радий для этих целей использовать крайне вредно для здоровья, часовая промышленность перешла на тритий (а, кроме того, на нерадиоактивные составы, такие как SuperLumiNova). В связи с радиоактивностью радия даже, например, была отправлена на дно океана партия Panerai Radiomir.
Тритий гораздо более безопасен, но для работы с тритием компании требуется специальное разрешение и подготовленные мастера.
В конце 90-х Суперлюминова начала активно вытеснять тритий. Это связано с меньшими трудностями при производстве и экологичности, хотя данный состав уступает по свечению (продолжительности) тритию. Правда, у трития есть важный недостаток, помимо минимальной радиоактивности. Это — ограниченный период работы в связи с полураспадом. Такое свечение в часах продлится максимум 12 лет (12,34 года — период полураспада трития). Срок считается с момента производства трития! Через несколько лет интенсивность свечения снижается.
Нынешняя технология использования трития в часах довольно проста: берется стеклянный сосуд, его внутренные стенки покрываются светящимся веществом (люминофор, например Суперлюминова), затем сосуд наполняется газом трития и герметично закупоривается. Электроны, испускаемые тритием, проводят бомбардировку слоя со светящимся веществом, что и создает эффект свечения.
Излучение распадающегося трития имеет область распространения 1 – 3 миллиметра, что не позволяет им проникнуть в человеческое тело. Соответственно, излучение не проходит через стенки сосуда.
Технология Trigalight (тритиевая подсветка Тригалайт / GTLS / H3)
Одной из самых прогрессивных военных технологий, которая сегодня находит применение и в повседневной жизни, стала GTLS «Trigalight» технология (Gaseous Tritium Light Source — газовые тритиевые источники света).
Швейцарская компания «Mb-mictrotec», основавшая часовой бренд Traser, является разработчиком и производителем элементов GTLS. Последние представляют собой крошечные источники света, обладающие способностью постоянного свечения, которое продолжается в течение приблизительно 10-20 лет. Свечение осуществляется благодаря проходящему внутри колб процессу взаимодействия трития с люминофором, устилающим внутренние поверхности колб. Благодаря использованию различных люминофоров возможны разные цвета свечения колб. На сегодняшний день компания «Mb-mictrotec» благодаря постоянному совершенствованию процесса производства начала выпуск источников «Тригалайт» с длиной всего лишь 1,3 мм и диаметром 0.55 мм.
Производство тригалайт стало результатом десятилетних разработок и исследований в области радиолюминесценции, осуществляемых компанией Mb-microtec. Миниатюрные, герметично запаянные трубки, которые с внутренней стороны покрыты светящимся веществом, заполнены газообразным тритием. Излучаемые тритием электроны обеспечивают постоянную активацию светящегося вещества.
Источники тригалайт не требуют технического обслуживания, а срок их службы превышает 25 лет!
Процесс производства
По сути из любого стеклянного герметичного сосуда можно сделать тригалайт источник. Сначала необходимо внутреннюю поверхность источника покрыть светящимся веществом, затем наполнить сосуд газом трития (изотоп водорода) и герметично закупорить.
Производство трубчатых подсветок осуществляется по такому же принципу. В первую очередь выпускаются стеклянные длинные капилляры, которые затем с помощью специального лазера разрезаются на необходимую длину.
Каков принцип действия?
Принцип работы тригалайт источника сопоставим с работой стандартного кинескопа. Тончайшим слоем светящегося вещества покрывается стеклянная поверхность. С этим слоем начинают взаимодействовать электроны, выпускаемые газом трития (Н3), что вызывает свечение стеклянной поверхности. Это электрический заряд преобразовывается в свет. Если в кинескопе электроны генерируются с помощью катода, в тригалайт источнике электроны освобождаются в результате радиоактивного распада трития (изотоп водорода).
Область распространения в воздухе электронов распадающегося трития составляет всего лишь 1-3 мм, что не позволяет им даже проникать в человеческую кожу. Энергии в 18 кэв (это максимально возможный показатель) им для этого не хватает. Соответственно излучаемые электроны (Бета радиация) не могут проникнуть сквозь герметично запаянный стеклянный сосуд тригалайт источника.
Длительность эксплуатации тригалайт источников обуславливается не только периодом расщепления трития (период полураспада равен 12.3 годам), но и зависит от ряда сопутствующих факторов.
Существенное значение играет химическая композиция и качество покрытия применяемого светящегося вещества. Высоконадежные световые источники сохраняют яркость даже по истечении 20 летнего периода. В любом случае, предлагаемые нами тригалайт источники производятся в соответствии с «Вritish standard» (Британским стандартом) и обладают эксплуатационной гарантией не менее 10 лет!
Яркость нового тригалайт источника обуславливается толщиной его покрытия, чистотой применяемого газа, геометрической формой и давлением при заполнении источника газообразным тритием. Дополнительный отражающий слой при дальнейшей эксплуатации также может послужить фактором, усиливающим свечение. Но, одним из основных факторов все-таки считается цвет светового источника. Зеленый тригалайт обладает более ярким свечением, чем красный или синий с прочими одинаковыми характеристиками.
Интенсивность яркости по цветам:
Зеленый цвет берется за 100%. Интенсивность яркости остальных цветов приводится с учетом, что все остальные параметры идентичны.
| Цвет | Интенсивность в % | Замечания | |
| зеленый |  | 100% | стандартный цвет |
| желтый |  | 80 % | специальный цвет |
| белый |  | 60% | специальный цвет |
| бледно-голубой |  | 60 % | стандартный цвет |
| оранжевый |  | 40 % | специальный цвет |
| красный |  | 20 % | стандартный цвет |
| синий |  | 15 % | стандартный цвет |
| УФ/ИК |  | — | специальный цвет |
Тритий
В 1934 году Ернест Рузефорд, Маркус Олифант и Пол Хартек открыли тритий (Т или Н-3). Он является третим изотопом водорода (Н или Н-1) наряду с дейтерием (D или Н-2).
Тритий (также определяемый как сверхтяжелый водород) на сегодняшний день нашел широкое применение в промышленных целях. Ядро атома трития образовано из протона и двух нейтронов. Как и водород, этот газ нестабилен. Реакция распада сопровождается излучением бета радиации (электроны), период полураспада равен 12.3 годам. Каждый атом трития высвобождает один электрон, что сопровождается выделением максимальной энергии примерно в 18 кэв. Эта энергия по сравнению с другими радиоактивными изотопами незначительная. Например, движение электрона можно остановить обычным листом бумаги. Один миллилитр этого газа обладает активностью около 2.54 Ки (Кюри) или 94 ГБк (Гига-Беккерель).
Остальные физические и химические характеристики трития очень сходны с характеристиками водорода. Например, горение трития и кислорода сопровождается образованием воды и окиси трития. Этот газ не имеет запаха и вкуса, намного легче воздуха. Если тритий попадает в клетки человеческого организма, то равномерно распределяется в воде, из которой состоит организм, а затем постепенно выводится с периодом биологического полураспада в 10 дней.
Сравнение подсветок Тригалайт (GTLS Trigalight) и Суперлюминова (SuperLumiNova)
В случае, когда светящиеся капсулы имеют необходимые размеры и правильно установлены, свечение подсветки определяется интенсивностью свечения капсулы (колбы). Для наглядной демонстрации преимуществ подсветки Тригалайт над свечением фосфоресцентных источников света, предлагаем ознакомиться с результатами теста в одинаковых условиях часов с разными видами подсветки:
| Время после отключения света | 0 минут | 5 минут | 15 минут | 30 минут |
| Свечение Trigalight (нанокандел) | 6 000 | 6 000 | 6 000 | 6 000 |
| Свечение SuperLumiNova (нанокандел) | 10 000 | 6 000 | 400 | 30 |
Из всего вышесказанного следует заключить, что свечение подсветки Trigalight является постоянным и не требует даже начального источника света, в то время как подсветка SuperLumiNova поначалу горит ярче, но её свет очень быстро иссякает до полного исчезновения.
Соответственно, возможности SuperLumiNova ограничены коротким интервалом времени, считываемость же показаний времени на часах с подсветкой Trigalight является постоянным и абсолютно надежным в любых условиях.
Часы, в которых используется технология подсветки Trigalight можно выбрать и приобрести себе в нашем интернет-магазине (для перехода нажмите по этой ссылке).
Тритий не лишний
Автор: Сергей Апресов
Публикация: журнал «Популярная механика» № 7/2015
Миф о том, что радиоактивные вещества светятся, скоро отпразднует вековой юбилей и, несмотря на это, по-прежнему активно эксплуатируется писателями, художниками и режиссерами XXI века. Он уходит корнями в 20–30‑е годы прошлого столетия, когда в бытовых приборах стали активно применять краску на основе сульфида цинка и меди с добавлением радия. Сульфид цинка с медью — распространенный люминофор, который под действием электронного луча окрашивает экраны радаров и осциллографов в «фирменный» зеленый цвет, а в составе краски светится под действием альфа-излучения радиоактивного металла радия.
В те годы радий был популярнее, чем Марлен Дитрих. На завораживающих промоплакатах счастливые семьи собирались у каминов, источающих загадочное зеленоватое свечение, и миллионы людей с нетерпением ожидали появления атомных духовок на своих кухнях и атомных автомобилей в гаражах.
После того как человечество столкнулось с опасностями радиации, эйфория сменилась другой крайностью: малейшее упоминание о радиации заставляет людей напряженно хмурить брови. Между тем даже обычный банан способен вызвать ложное срабатывание радиационного детектора — ведь бананы от природы содержат изотоп калий-40. Детекторы дыма, которые мы можем увидеть на потолке в каждом офисе, используют распадающийся америций-241.
Мы посетили фабрику компании mb-microtec (Берн, Швейцария), где производятся источники света на основе радиоактивного газа трития. Это производство в некотором роде уникально. Несколько компаний в мире (их можно пересчитать по пальцам) производят тритиевые источники, однако только технологии mb-microtec позволяют изготавливать миниатюрные колбы, пригодные, в частности, для установки в циферблат часов. Поэтому всем часовым домам, которые хотят осветить свои модели тритием, приходится обращаться в mb-microtec.
ВОТ ТАКАЯ РЫБА!
«Нам доставляют огромные контейнеры с тритием!» — с гордостью объявляет Джон Уильяме, технический директор mb-microtec. Мы ожидаем, что в следующий момент Джон разведет руки в стороны традиционным жестом «вот такая рыба!», но его ладони рисуют в воздухе разве что средних размеров плотву.
Многие годы физики пытаются воссоздать на Земле процессы, происходящие в солнечном пекле (и делают определенные успехи). Когда им это удастся, тритий будет снабжать людей практически даровым электричеством, А до тех пор он может послужить нам, поджигая люминофор в светящихся трубках. Ведь главное свойство трития — безопасность.
Да, он радиоактивен, но радиация радиации рознь. Самое опасное гамма-излучение (фотоны с высокой энергией) вызывает лучевую болезнь и онкологические заболевания, хотя оно же используется и для лечения рака. Блокировать такое излучение можно только с помощью толстого слоя материала с тяжелыми ядрами (свинец, обедненный уран).
Альфа-частицы представляют собой не что иное, как ядра гелия. От альфа-излучения легко защититься даже тонким слоем материала, однако оно представляет опасность при попадании в организм. Яркие примеры того и другого — америций-241 из дымовых детекторов и печально известный полоний.
Для трития характерно мягкое бета-излучение, которое представляет собой поток электронов и позитронов. Загородиться от него можно даже листом бумаги. Энергии бета-частицы недостаточно, чтобы проникнуть в организм через кожу. Стоит ли говорить, что излучение трития никак не может покинуть стеклянную колбу. Даже если вы вдохнете небольшое количество трития, он покинет организм, не успев нанести ему значительного вреда.
Тем не менее, входя на заправочную станцию, мы надеваем халаты и специальные бахилы, а на стенах в каждой комнате наблюдаем высокочувствительные газоанализаторы и датчики радиации. Они способны почувствовать малейшую утечку трития и в мгновение ока герметизировать помещение, запустив систему экстренной вентиляции.
«Первая причина для повышенных мер безопасности — это официальные нормативы, — поясняет Джон Уильяме, — вторая — это небольшая вероятность образования тритиевой воды при случайном взаимодействии газа с жидкостями». Тритиевая вода, в которой часть атомов водорода заменена атомами трития, опасна тем, что при попадании в организм может задержаться там несколько дольше, чем газ, который мы постоянно вдыхаем и выдыхаем.
Наконец, есть и третья причина: все-таки вышеупомянутый контейнер действительно большой. Посудите сами на примере: в часах Traser Red Combat размещаются источники с совокупной активностью 1 гигабеккерель (один беккерель означает, что в источнике происходит один радиоактивный распад в секунду). В одном контейнере (на фабрике разрешается хранить два) помещается количество трития с активностью 50 000 кюри, а один кюри равняется 37 гигабеккерелям. Так что, если посчитать, сколько часов можно изготовить, использовав весь запас трития на фабрике, мы получим цифру 3 700 000!
ПРОВЕРЕНО ЗАКОНОМ
Разумеется, световые источники mb-microtec используются не только в часах. Их можно встретить в оружейных прицелах, авиационных приборах, рыболовных поплавках. Сфера применения тритиевой подсветки постоянно расширяется: источники появляются в дизайнерских дверных ручках, указателях выхода для самолетов и шахт.
Это неудивительно: тритиевые источники дают стабильный свет, служат 25 лет, не нуждаются в питании и подзарядке. Этим они выгодно отличаются от люминофоров на основе фосфора и им подобных, которые запасают энергию света в течение дня, но уже после одного часа, проведенного в темноте, теряют до 90% яркости.
Для тех, кого не убедил рассказ о безопасности трития, остался последний аргумент. Тритиевая подсветка — одна из самых проверенных технологий в мире. Потому что мало найдется технологий, которые бы привлекали столь пристальное внимание со стороны государственных контролирующих органов.
«ТРИГАЛАЙТ» ШАГ ЗА ШАГОМ
ШАГ 1: изготовление трубки
Сырьем для большинства источников служит так называемая базовая трубка из боросиликатного стекла. Ее диаметр равен 12 мм, длина — 1,5 м. Чтобы получить микротрубки нужных параметров, базовую трубку нагревают и растягивают на специальном станке, разработанном mb-mirotec. При этом и диаметр трубки, и толщина стенок уменьшаются, а длина, соответственно, увеличивается.
Из одной базовой трубки можно получить 120 полуметровых отрезков диаметром 0,5 мм. Этот крайне деликатный процесс контролируется вручную: оператор регулирует скорость прохождения трубки, температуру нагрева и интенсивность воздушного охлаждения. Для изготовления прямоугольных «тригалайтов» используется базовая трубка прямоугольного сечения.
ШАГ 2: нанесение люминофора
Процесс нанесения люминофора на внутреннюю поверхность трубки — одно из важнейших ноу-хау компании. Сперва стекло очищается и «активируется». В этом процессе участвуют вода, мыльный раствор, растворы с основными и кислотными свойствами. После сушки в трубки засыпается порошкообразный люминофор. Со стороны кажется, что порошок просто пролетает сквозь трубку и высыпается на стол с другой стороны, но благодаря активации он ровным слоем покрывает стеклянную поверхность.
Процесс засыпки повторяется трижды, после чего трубка отправляется на проверку. Каждая заготовка должна продемонстрировать ровное свечение в ультрафиолетовых лучах. Готовые трубки на сутки отправляются в печь на просушку.
ШАГ 3: закачка трития
Специалист запаивает один конец каждой трубочки с помощью паяльной лампы, и уже не трубочки, а колбочки отправляются на заправочную станцию и подсоединяются к штуцерам. 30 штуцеров располагаются на общем коллекторе. Сначала из трубок откачивают воздух и в течение некоторого времени контролируют давление в системе. Так трубки проверяют на герметичность. После завершения теста в коллектор подается тритий. Яркость свечения и срок службы источников прямо зависят от количества закачанного в них трития. Чтобы в емкости поместилось больше радиоактивного газа, их охлаждают, погружая в жидкий азот. Напомним, что температура жидкого азота составляет –196 °C. По завершении заправки специалист запаивает верхние концы трубок паяльной лампой и аккуратно отделяет их от станции.
ШАГ 4: лазерная резка
Лазерная резка — пожалуй, главное ноу-хау mb-microtec. Длинные трубки, уже заполненные тритием, помещаются в станок, который нарезает их на нужные отрезки с ювелирной точностью. При этом лазер не просто разрезает заготовку, но и мгновенно запаивает концы получившихся отрезков, не оставляя тритию ни малейшего шанса покинуть трубки. В целях безопасности станок герметизируется и запирается на время работы. Его невозможно открыть до тех пор, пока встроенный датчик не констатирует полное отсутствие трития внутри прозрачного кейса. С помощью видеокамеры и монитора оператор непрерывно следит за качеством резки. Сразу после резки новоиспеченные «тригалайты» проходят очередной тест на герметичность: оператор рассматривает партию источников в темной комнате, выискивая темные точки.
ШАГ 5: упаковка в палеты
Процесс упаковки «тригалайтов» завораживает: быстрыми и точными движениями механический манипулятор достает микротрубочки размером всего 0,5 х 5 мм каждая из горстки, проносит над фотоаппаратом со вспышкой и аккуратно укладывает в пластмассовые палеты. В зависимости от модели палет в каждой из них может располагаться 605, 943 или 1375 источников. Палеты — это не просто удобная упаковка. Они используются на сборочном производстве часов, где такой же манипулятор подхватывает микротрубочки и устанавливает их на циферблаты — в строго определенное место под строго определенным углом. Механизм захвата у манипулятора пневматический. Во время фотосъемки каждому отдельному источнику присваивается номер. Фотография может служить подтверждением того, что источник был изготовлен качественно и точно соответствовал заданным размерам.
Тритиевая подсветка. Что это?
H3 ТЕХНОЛОГИЯ
Поступление в свободное использование тригалайта (Тритиево-газовый световой источник) стало возможно благодаря десятилетиям исследований и разработок в радиолюминесцентной сфере компанией mb-microtec. Внешний вид этого источника подсветки достаточно прост, но и весьма, своеобразен. Не большие герметичные трубки из стекла покрытые внутри люминесцентным веществом наполненные газообразным тритием. Излучаемые тритием электроны вызывают постоянное свечение вещества на стенках трубки. Подсветка тригалайт не требует, какого либо технического обслуживания, а так же имеет срок эксплуатации минимум 10 лет.
ПРОИЗВОДСТВО
Практически любой сосуд из стекла может стать подсветкой часов тригалайт. Требования необходимые для этого весьма просты. Первым делом необходимо покрыть сосуд внутри светящимся веществом (проделывается только вручную). Далее заполняют газом трития (изотоп водорода) и проводят герметизацию сосуда. Производство трубчатой подсветки для часов идентично с другими видами такой же подсветки. Одним главным отличием является то, что длинные колбы для подсветки выпускают в первую очередь. Далее их с помощью специально разработанного лазера режут на определённые отрезки. Процесс установки тригалайт подсветки часов производится вручную при помощи специального пинцета. Данные условия ставят часы с тритиевой подсветкой в один ряд с устройствами ручной работы.
ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ
Принципы работы подсветки тригалайт весьма схожи с работой простого кинескопа. На стеклянную поверхность наносится тончайший слой светящегося вещества. Электроны, испускаемые газом трития (H3 или T25) проводят бомбардировку слоя со светящимся веществом, что приводит к свечению элемента подсветки. В кинескопе электроны производятся электронным путём по средствам катода, а в тригалайт источнике нужное количество электронов, получается, благодаря радиоактивному распаду трития (изотоп водорода). Излучение распадающегося трития имеет область распространения 1 – 3 миллиметра, что не позволяет им проникнуть в человеческое тело (мощности в 18кэВ (максимально возможное значение) для этого не достаточно). По этой причине производимое излучение (Beta радиация) не может пройти через стенки сосуда тригалайт подсветки, в котором запечатана.
СРОК ЭКСПЛУАТАЦИИ
Подсветка часов тригалайт прослужит минимально 10лет (период полураспада трития составляет 12.3года). Огромную роль срока работы играет состав и качество химического компонента, который применяется в виде светящегося элемента на поверхности колбы. Качественная подсветка для часов может ярко светить и после 20 лет эксплуатации. Все наши часы с подсветкой выпускаются под надзором качества «British standard» (Британский стандарт) и имеют гарантию на эксплуатацию с минимальным сроком 10 лет.
ЦВЕТОВАЯ ИНДИКАЦИЯ И ЯРКОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ
Кварцевые часы с подсветкой тригалайт свежеустановленной внутрь имеют определённую яркость индикации по ряду определённых причин. Яркость излучения зависит от размера слоя светящегося покрытия на стенках сосуда, геометрической формы данного сосуда, качества используемого газа, давления внутри колбы. Основной цвет в военных часах с подсветкой – зелёный. Данная особенность применения выражается в том, что индикация такого цвета самая яркая и интенсивная. Остальные цвета имеют менее интенсивное излучение. Зелёный цвет принимается за абсолют (100%) интенсивности излучения. В часах для полиции используют синий цвет индикации (при переоснащении полицейских в Германии была выбрана именно такая цветовая передача индикации времени). Спортивные часы с подсветкой имеют цветовое разнообразие (зелёный, жёлтый, красный и т.д. по списку). Список можно продолжать бесконечно, но большинство производителей в наручных часах с подсветкой используют менее надёжные источники светового излучения (фосфорные). Такие источники имеют ряд существенных недостатков, такие как требование к постоянной «зарядке» солнечной энергией. Ограниченный срок эксплуатации.
ТРИТИЙ
Элемент был открыт в 1934 году тремя людьми (Эрнестом Рузефордом, Маркусом Олифантом, Полом Хартеком) и назван тритием (H3 или T25) являясь третьим изотопом водорода (H1 или H) в тех же рамках что и дейтерий (D или H2). Тритий (H3 или T25) будучи так же сверхтяжелым водородом в виде газа применяется в промышленном производстве.
ПРИМЕНЕНИЕ ТРИТИЕВОЙ ПОДСВЕТКИ
Основное применение это часы с тритиевой подсветкой. Это обосновано характеристиками, которые выдаёт элемент свечения на основе трития. По своим характеристикам тригалайт является лучшим в классе подсветки часов. Срок службы, надёжность, световая индикация, все эти показатели выдают высокие характеристики по сравнению с другими видами подсветки. Мужские часы с подсветкой тригалайт являются не только надёжным инструментом, но и привлекательным аксессуаром. Их вид не может не привлечь внимание в определённом обществе. Знающие люди сразу оценят внешний вид, качество исполнения и, конечно же, уникальность. Подсветка мужских часов на основе трития является уникальной не только по характеристикам, но и по производству своих компонентов.