夜光表盤實際上是一種妥協(xié)。一方面，我們希望能夠在黑暗中感知時間。另一方面，我們也希望夜光表盤能夠延緩老化，因為許多發(fā)光材料的固有性質(zhì)，它們遲早會變暗到無用的程度，根據(jù)實際情況，如果需要保持夜間表盤的易讀性，通常會更換表盤和指針 - 但是，一款復(fù)古腕表的高價值取決于所有部件是不是保持原貌，雖然可以在晚上繼續(xù)看手表的美麗夜光，但同時你會摧毀了它的投資價值。

這是收藏家們最感興趣的主題之一，然而，現(xiàn)在仍然存在對發(fā)光材料實際如何工作情況的普遍誤解。了解發(fā)光表盤的歷史，并掌握基于黑暗中發(fā)光涂料背后的基本化學(xué)和物理知識，可以在識別原裝或更換原件時幫助發(fā)燒友更清晰的了解自己的需求，同時也可以了解如何安全地處理有害的材料。

材料在黑暗中發(fā)光的能力稱為磷光，這是光致發(fā)光的特殊情況。光致發(fā)光是冷發(fā)光的一種，指物質(zhì)吸收光子（或電磁波）后重新輻射出光子（或電磁波）的過程。雖然光致發(fā)光的精確量子力學(xué)描述是復(fù)雜的，但基本思想很簡單：如果某種物質(zhì)中的原子繞一個物質(zhì)吸收光子，它將被激發(fā)到更高的能量狀態(tài)，當(dāng)電子“松弛”到它的基態(tài)的時候，它發(fā)出一個我們看作可見光的光子。

我們大多數(shù)人都熟悉的兩種類型的光致發(fā)光是熒光和磷光。熒光材料傾向于非常快速地發(fā)射吸收的能量 - 只要有光源激發(fā)材料（通常被稱為“氖”著色），它們就會發(fā)光，但發(fā)射的發(fā)生時間僅以納秒偉為單位，所以一旦光源被移除，它們就會變暗。任何使用紫外燈的人都會看到材料發(fā)出熒光。

然而，熒光材料并不適用于表盤;對于該應(yīng)用，您需要磷光材料。磷光材料，如熒光材料，吸收光源中的光子，并將這些光子重新發(fā)射為光，但它們非常緩慢 - 在數(shù)小時的時間內(nèi)，用于表盤的磷光涂料。這是因為在磷光材料中，受激電子處于特殊的能量狀態(tài)，其中光子的再發(fā)射將“禁止”能量轉(zhuǎn)換。盡管如此，這些轉(zhuǎn)變?nèi)匀粫l(fā)生，但因此被困光的泄漏比熒光材料慢得多。

為了發(fā)生磷光，你需要一個能量來源和一個所謂的“熒光粉” - 一種吸收和重新發(fā)光的材料。我們來看看實際上如何運(yùn)作的：鐳涂料實際上是自發(fā)光的 - 當(dāng)新涂時，它不需要外部能源，因為激發(fā)能量來自涂料中鐳粒子發(fā)出的輻射。鐳主要發(fā)射α粒子（兩個質(zhì)子和兩個中子），但它也是一個γ發(fā)射體（高能光子），它的一些衰變產(chǎn)物發(fā)射β粒子（高能電子或正電子）。鐳本身發(fā)光較弱，因此它與放射性發(fā)光涂料中的熒光粉結(jié)合 - 硫化鋅，它通常與“摻雜”金屬結(jié)合，產(chǎn)生特定的顏色。

鐳涂料存在兩個問題：第一個是化學(xué)效應(yīng)不穩(wěn)定，第二個是放射危害性。首先考慮第二個問題，除了與鐳本身有關(guān)的危險之外，鐳會衰變?yōu)殡睔?，氡氣是一種強(qiáng)烈的致癌物質(zhì)，每年造成數(shù)千人肺癌死亡（來自天然的氡）。最近的一項研究表明，鐳表盤的氡氣在某些情況下會累積到潛在的危險水平。

另一個問題是來自鐳的輻射會使硫化鋅發(fā)生化學(xué)分解（這種方式類似于太陽光中的紫外線輻射導(dǎo)致普通油漆，乙烯基樹脂和其他塑料等材料變質(zhì)的機(jī)理）。鐳表盤通常會在幾年到幾十年的時間內(nèi)失去在黑暗中發(fā)光的能力。

這是收藏家最關(guān)心的問題，如果手表發(fā)光材料使用原始的鐳表盤和/或指針，那些組件應(yīng)該引出蓋革計數(shù)器（一種專門探測電離輻射(α粒子、β粒子、γ射線和X射線)強(qiáng)度的記數(shù)儀器。）。如果是真正的鐳表盤，鐳表盤在使用蓋革計數(shù)器進(jìn)行測試時，絕對不會產(chǎn)生信號。收藏家直到最近才開始用Geiger計數(shù)器開始測試所謂的鐳表盤和指針，并且有些人得到了令人驚奇的結(jié)果。假如表盤已經(jīng)有幾千年的歷史，那么本來應(yīng)該有鐳的表盤的手表就不會引起蓋革計數(shù)器的反應(yīng)。

當(dāng)然，假冒鐳表盤的經(jīng)濟(jì)動力非常強(qiáng)烈，沒有什么可以阻止一個不道德的經(jīng)銷商濫用鐳手表和表盤產(chǎn)生虛假信號（例如，舊時鐘或低價值手表）。

鐳涂料在黑光/紫外線手電筒下的表現(xiàn)如何？你可能會得到一些熒光，這取決于涂料的年限和熒光粉的劣化程度，但是一旦你取下光源，發(fā)光就會很快消失。

勞力士6542 GMT Master是一個有趣的例子，它發(fā)布了一個帶有鐳數(shù)字的膠木表圈。由于表圈發(fā)出的過度輻射，勞力士不得不召回手表并更換表圈，因此原裝表圈的6542手表極為罕見。但是，如果表圈是原裝的，它基本上就像手表制作那樣具有放射性 - 對任何擁有手表的收藏家來說都是一個重大的危險信號。

在鐳涂料發(fā)明之后的幾十年（1908年），這種東西對于一般用途來說太危險了，因此對替代品的研究開始變得很有必要。一項研究探討了危險性較低的放射性物質(zhì)用作興奮劑的潛力。 Pro僅發(fā)射β粒子，能量比鐳低，所以通常認(rèn)為它更安全;它也不會導(dǎo)致磷光體快速地分解。 Seiko精工是一家使用pr-147作為催化劑的制造商; pr的半衰期僅為2-62年，因此任何pr的表盤都只會微弱地發(fā)生輻射反應(yīng)。

像pr一樣，氚是一種低能β發(fā)射體;與pr不同，它具有更長的半衰期 - 12。32年，這使其成為鐘表盤等長期應(yīng)用的更好刺激物。氚是一種放射性氫，氚充氣熒光燈不僅用于手表，還用于駕駛艙儀器和瞄準(zhǔn)器等各種用途。用于表盤的兩個最著名的氚氣管品牌是Ball和Luminox。

用于手表表盤和指針的氚涂料將隨著時間的推移失去光致發(fā)光的能力，盡管與pr一樣，磷光體的降解將發(fā)生得更慢，因為氚是一種更弱的輻射源。由于氚具有相當(dāng)短的半衰期，并且是相對較弱的輻射源，老化的氚手和表盤在蓋革計數(shù)器上應(yīng)該幾乎沒有反應(yīng)，盡管它們?nèi)匀粫谧贤饩€/黑光下發(fā)出比較強(qiáng)烈的熒光。與鐳表盤一樣，當(dāng)燈關(guān)閉時，熒光會迅速消失。

我們上面提到過，在尋找比高危害鐳顏料更好的解決方案時，有幾個研究方向 - 較低水平的發(fā)射器是一個答案，但更好的解決方案是不使用放射性激發(fā)劑所有。為了擺脫這種局面，需要一種能夠在暴露在光線下幾個小時后發(fā)光的熒光粉 - 這將成為一種“光庫”，以一種有節(jié)制的方式釋放儲存的能量，這就是Luminova-Luminova由Nemoto＆Co。于1993年在日本發(fā)明，1998年，RC-Tritec AG與Nemoto合作成立瑞士LumiNova AG，為瑞士制表業(yè)提供服務(wù)。

與輻射發(fā)光材料不同，例如使用鐳，氚和pr的油漆和顏料，Super-LumiNova根本不使用激發(fā)劑。相反，它采用了一種稱為鋁酸鍶的材料，這是一種非常有效的熒光粉，一旦充電，最初會發(fā)出非常明亮的光，并在此后數(shù)小時內(nèi)強(qiáng)度減弱。 （對于鋁酸鍶是有效的磷光體，它必須與銪，一種無毒，無放射性的化學(xué)元素結(jié)合）。

鋁酸鍶是一種比硫化鋅更有效的熒光粉 - 它的亮度大約高出十倍，發(fā)光時間長十倍，顏色可以在綠色和藍(lán)色的各種色調(diào)之間變化，藍(lán)色據(jù)稱是可以產(chǎn)生最長發(fā)光時間的顏色，綠色則可提供更好亮度。與輻射發(fā)光材料相比，Super-LumiNova的缺點當(dāng)然是它的亮度逐漸消失，直到它被另一次曝光再充電。盡管如此，相對于輻射發(fā)光解決方案的永遠(yuǎn)在線發(fā)光（這是Luminox和Ball的吸引力的一部分），這是材料的缺點。您還可以使用Super-LumiNova獲得一些相當(dāng)高的令人驚嘆的視覺效果，它們具有比使用輻射發(fā)光顏料更好的持久性; Bovet在Récital22GrandRécital中使用了這種材料，在其與Black Badger合作版中也使用在了MB＆F手表中。

除了它的光度隨著時間的推移而減少之外，Super-LumiNova似乎是夜間能見度問題的近乎理想的解決方案。至少到目前為止，鋁酸鍶是高度穩(wěn)定的磷光體，Super-LumiNova表盤似乎沒有遭受輻射發(fā)光材料的逐漸的磷光體降解特性。它會受到水分的不利影響，因此高濕度氣候可能會引起一些問題，但一般來說，Super-LumiNova和其他基于鋁酸鍶的顏料很可能在一定時期內(nèi)被長期而廣泛的使用。 目前Super-LumiNova究竟能保持多久發(fā)光的能力還不清楚 - 假設(shè)陽光最終可能導(dǎo)致材料破裂似乎是安全的，老式手表熱潮告訴了我們一個道理，那就是沒有任何東西會永遠(yuǎn)存在;但總的來說，它似乎是一種非常耐用的材料。

文章最后，我想告訴大家，粗算下來，瑞士近千座建筑物可能因為時鐘的鐳射線而受到污染。請牢記，如果您正在嘗試使用鐳來調(diào)試?yán)鲜绞直淼脑及l(fā)光性，蓋革計數(shù)器是必須要使用的 ，但也要記住它不會保護(hù)您免受肆無忌憚的賣家在非鐳表盤和指針上添加鐳，這些會對您的身體造成無法逆轉(zhuǎn)的傷害。