O luminiscenci, jejím principu, historii a použití mimo hodinkový svět jste se mohli dočíst v předchozím článku. V tom dnešním bych vám chtěla přiblížit to, jak a kdy se který typ luminiscence v hodinkách používal.

První zájem o to, aby hodinky byly čitelné i potmě, měli samozřejmě vojáci. Nejprve se konaly pokusy s minerály, které byly známy již ve staré Číně, ale opravdový posun nastal až s objevem radioaktivity a konkrétně prvku radia. Radium objevili v českém smolinci manželé Curierovi (spolu s poloniem). Francouzský fyzik a nositel Nobelovy Henri Becquerel v téže době experimentoval s luminiscencí (přesněji s fosforescencí) a právě kombinace radioaktivního radia s kovovými solemi (ZnS) otevřela cestu k prvním “svítícím” hodinkám.

První luminiscenční pigment vytvořil v Americe roku 1902 W. J. Hammer, ovšem sehnat radium nebylo jednoduché a proto se ve větším rozsahu rozběhla výroba tohoto pigmentu až po I. světové válce – a hned vzápětí, ve 20. letech také v Japonsku (Seiko). S luminiscenční pastou na bázi radia byly hned dva problémy: krátká životnost fosforescence (něco kolem 5 let) a nebezpečí vzniku nemoci z ozáření při její výrobě. Samotné používání hodinek s několika malými ploškami luminiscenční barvy není tak nebezpečné, ale právě při malování číselníků došlo ve společnosti U. S. Radium, která v letech 1917 – 1926 těžila, čistila a vyráběla radiovou pastu k hromadné otravě dělnic a velkému množství úmrtí na nemoc z ozáření.

Manželé Pierre a Marie Curie (zdroj: Wikipedie)

Po II. světové válce začaly firmy hledat další možnosti, jak dostat do hodinek luminiscenci, která by nebyla tak nebezpečná, jako je radiová pasta. V podstatě byly nalezeny a používány dva prvky a to radioizotop uhlíku – tritium a uměle vytvořený lanthanoid promethium.

Promethium se v přírodě prakticky nevyskytuje (vzniká při rozpadu uranu) a vyrábí se uměle. Protože nevysílá tvrdé (gama) záření, není tak nebezpečné, jako radium a jeho izotopy se používají ve směsích se sulfidem zinečnatým především v Japonsku. Promethiová pasta se používala po roce 1960, kdy byla vyvinuta ve firmě Nemoto & Co, největšího rozkvětu dosáhla v 80. letech 20. stolení a pak byla postupně vytlačena novými luminiscenčními barvami na bázi stroncia.

P v kroužku na pilotních hodinkách Seiko značí použití promethia (zdroj: tz-uk.com)

Taktéž umělý radioizotop vodíku tritium (jádro tritia obsahuje jeden proton a dva neutrony, zatímco normální vodíkové jádro jen jeden proton) se vyrábí v jaderných reaktorech s těžkou vodou při výrobě plutonia z přírodního uranu. Tritium slouží jako jedna složka v termonukleární (vodíkové) bombě, což je důvod, proč japonské hodinářské firmy tritium nepoužívají. Ani tritium neprodukuje gama, jen beta záření, proto není nebezpečné. V hodinkách se používá ve dvou formách: původně – podobně jako radium a promethium – ve formě pigmentu a dnes téměř výhradně jako plynné kapsle.

Dodnes používá tritiovou pastu na hodinkách firma Cabot Watch Company (CWC).

Ovšem mnohem častější použití tritia je v podobě plynu, respektive mikro kapslí s plynným tritiem. Používá se pro něj zkratka GTLS (Gaseous Tritium Light Sources – světelný zdroj na bázi tritia). Od 60. let ho používali američtí a britští výrobci vojenské techniky, i když nikoliv na hodinky (kapsle byly zatím moc velké), ale na jinou vojenskou výzbroj. Postupem času byla vyvinuta technologie, která by se ve zkratce dala popsat asi takto: borosilikátové sklo s vnitřní vrstvou (starého známého) sulfidu zinečnatého se naplní plynným tritiem a rozřeže laserem, který zároveň trubičku neprodyšně uzavře. Tritium emituje velmi slabé beta-záření, díky kterému se rozzáří vrstva ZnS – tedy jako při použití radiové pasty. Rozdíl oproti pastám je v tom, že trubičky nepotřebují aktivaci světlem a svítí neustále, jak ve dne, tak i v noci. Jediným současným výrobcem tritiových trubiček je švýcarská firma mb-microtec, která používá obchodní značku trigalight a vyrábí je hned v osmi barvách. Tritiové trubičky používají pro své hodinky např. firmy Marathon, Traser, Doxa, Ball, Dievas, Luminox, Mondaine, Reactor a další.

Protože se tritia neustále někdo bojí – i když neopodstatněně – existuje na internetu dost textů o tomto tématu. I my jsme se mu již věnovali a článek s linkem na fundovanější odkaz naleznete zde.

Co na to Japonci? Výše jsem psala, že z etických důvodů tritium nepoužívají, co tedy svítí (nejen) v jejich hodinkách? Je to další chemický prvek – stroncium – přesněji řečeno hlinitan stroncia s příměsemi dalších látek kvůli delší době svícení (europium a dysprosium) a větší škále barev (jiné hlinité soli). Stroncium má hned dvě výhody: mnohem delší a intenzivnější svítivost a bezpečnost – není totiž radioaktivní. Po dalším laboratorním vývoji dnes používaná látka má 10x vyšší svítivost než starší materiály a výrobci také garantují čitelnost hodinek po celou noc. Princip fungování je stejný, jako u ostatních luminiscenčních past, nabíjí je denní nebo umělé světlo.

Celý příběh ovšem nezačal v Japonsku, ale mnohem blíž – ve Švýcarsku: materiál pod názvem LumiNova byl vyroben ve firmě RC Tritec – jako odpověď na nebezpečné radium. V téže době se ovšem o totéž pokusili Japonci a uspěli. Švýcaři si ji nenechali patentovat, zato japonská firma Nemoto & Co ano, takže došlo k boji o použití, prvně byla aplikována v hodinkách Swatch (1993) a Seiko (1994). Konkurenční boj nakonec dopadl tak, že se firmy dohodly a začaly pigment vyrábět společně. Dalším vývojem byla vyvinuta ještě silnější SuperLumiNova (2007), která je nabízena v 16 barvách, s tím, že firmy samozřejmě nabízí (za patřičný obnos) namíchání individuálního odstínu. Kromě japonských firem používají SuperLumiNovu také firmy Rolex, TAG Heuer, Breitling, Omega, Longines, IWC a další…

V posledním článku této minisérie vám představím některé příklady z produkce známých hodinářských firem.

Autor textu: limi

Autor fotografií: kibi :-)

a další zdroje: Wikipedie a jednotlivé firemní stránky

Jestli se vám článek líbil, dejte nám, prosím, svoje „like“ pro facebookovou stránku. Je to pro nás cenná zpětná vazba, děkujeme!