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激光杂志 2022年第12期43卷 231-236页

作者：吴莲香房玮潍坊科技学院山东寿光262700

为提升机器人在多陷阱复杂环境下的最佳行驶路径规划,精准避开环境中的陷阱和障碍物,设计一种激光传感器的多陷阱复杂环境机器人导航系统。在系统硬件层中,机器人通过激光传感器和雷达等设备,感知周围环境信息并获取雷达数据和传感数据... 详细信息

为提升机器人在多陷阱复杂环境下的最佳行驶路径规划,精准避开环境中的陷阱和障碍物,设计一种激光传感器的多陷阱复杂环境机器人导航系统。在系统硬件层中,机器人通过激光传感器和雷达等设备,感知周围环境信息并获取雷达数据和传感数据,处理层处理和集成两种数据后,经由通信层传送至控制层,控制层依据获取的数据,利用占用栅格地图算法生成环境地图并通过分种蚁群算法规划最佳路径,将路径规划指令再通过通信层反馈到驱动层中,驱动层接收到规划指令后,依据规划结果控制电机,电机控制启动电机驱动器驱动机器人行驶,完成最佳路径导航。测试结果表明:该系统控制效果良好,能够保证机器人在360°行驶和急转弯行驶轨迹极大程度吻合期望行驶轨迹,误差较小,可有效避开陷阱,获取最佳行驶路径。

关键词：激光传感器多陷阱机器人导航感知环境环境地图

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三价稀土掺杂BaY2O4、LiYGeO4长余辉材料的制备及发光特性研究

三价稀土掺杂BaY2O4、LiYGeO4长余辉材料的制备及发光特性研究

引用

作者：戴天颂广东工业大学

学位级别：硕士

无机长余辉发光材料发展日趋丰富,其已被广泛应用于人们的日常生活中,而科技和信息技术的进步,扩展了人们对材料的应用范围的同时,也对长余辉材料的性能提出了更高的要求。在实际应用场景中,长余辉发光材料依然存在不足之处,尤其是位于... 详细信息

无机长余辉发光材料发展日趋丰富,其已被广泛应用于人们的日常生活中,而科技和信息技术的进步,扩展了人们对材料的应用范围的同时,也对长余辉材料的性能提出了更高的要求。在实际应用场景中,长余辉发光材料依然存在不足之处,尤其是位于长波范围的红色长余辉材料,作为三基色余辉发光原料之一,因目前常用的红色长余辉发光材料具有发光性能或化学稳定性不足等多方面短板,对长余辉材料体系的进一步应用造成了影响。因此针对这些问题,展开对新型红色长余辉材料的探索和研究具有很现实的意义。本论文共分四个章节,从适合形成激活离子发光中心的基质结构和适宜发光波长的激活剂离子两方面探索设计合成新型红色长余辉材料的新思路和新材料。在第一章中,简要概述了长余辉发光材料的发展,并对其目前的研究进展、常见分类、主要的余辉机理模型以及制备方法进行系统的阐述,同时简要介绍了本论文的研究背景与意义。第二章则主要介绍了本论文研究所用的基本制备原材料及仪器设备,并简要阐明研究使用的制备方法、测试和表征方法。在第三、四章对本论文的所做的研究工作和成果进行了完整的阐述。主要的研究内容概述如下:(1)用传统高温固相法制备了BaYO:Dy荧光粉。通过X射线衍射图谱、光致发光和余辉光谱、衰减曲线以及热释光光谱对荧光粉进行了系统的研究。粉末X射线衍射图谱证明其正交结构成像良好。并分析了Dy离子浓度对光致发光光谱的影响。光致发光激发光谱表明,Dy的主要激发波长位于351 nm。由于在578 nm处出现的F→H超敏跃迁,并在488 nm处的弱F→H跃迁,670 nm处的弱F→H跃迁,使得光致发光呈现出强烈的橙光发射。基于特征发射(F→H)强度随掺杂浓度而改变的情况,确定掺杂离子Dy的最佳浓度为1%。根据热释光曲线分析确定了材料的陷阱深度。此外,在探究BaYO:Dy荧光粉的余辉发光和热释光机理的过程中,发现Dy的掺杂会形成缺陷并充当电荷载流子陷阱,从而产生长达60分钟的余辉发光。(2)研制了一种新型红色长余辉发光材料LiYGeO:Eu。实验结果表明,低掺杂浓度的LiYGeO:Eu材料能发射出高强度的红色余辉,持续时间远超过21小时。预辐照LiYGeO:Eu荧光粉的红色余辉发光可以通过低能近红外(NIR)光的短时间照射而反复激发以增加强度。此外,该基质材料可以产生较强的本征发射,能有效地增强Eu的f-f发射。余辉光谱、光致发光光谱和热释光光谱完全相同,表明发射源于基质和Eu的发射中心。同时开展了热释光实验分析,采用Booth-Bohun法和T-T法对陷阱的性质进行了深入研究,结果揭示了Eu作为引入陷阱对余辉发光机制的重要作用。这种低掺杂浓度的长余辉材料可以极大地提高红色余辉发光材料的实用价值。此外,高掺杂浓度的LiYGeO:Eu材料还表现出极高的发光强度和优异的发光热稳定性,同时其量子效率远超常用的红色商用荧光粉(YO:Eu),这使得材料在红光或白光固态照明领域具有较大的应用价值。这些结果表明,该材料通过低掺杂和高掺杂可以获得不同的发光性能以实现其不同用途。

关键词：余辉发光热释光多陷阱能量转移

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