检索结果-南通市图书馆

作者：苏朋重庆理工大学

学位级别：硕士

近红外光源因其出色的穿透能力、超高的发光效率以及不会伤害人类健康,被广泛用于各种领域,包括虹膜识别、弱光环境监控、食物安全检查、人体无损检测等。近红外光转换led（nir pc-led）是一种新兴的近红外荧光技术,具有尺寸更大、成本... 详细信息

近红外光源因其出色的穿透能力、超高的发光效率以及不会伤害人类健康,被广泛用于各种领域,包括虹膜识别、弱光环境监控、食物安全检查、人体无损检测等。近红外光转换led（nir pc-led）是一种新兴的近红外荧光技术,具有尺寸更大、成本更少以及更高的发光效率等优点,受到了学术界的广泛关注。高性能的近红外发光材料是制备nir pc-led的关键,和蓝光芯片能制备出性能优异的发光器件。近年来,三价铬金属离子是被研究最多的近红外发光材料的激活剂,由于它的电子轨道最外层未填满的3d电子壳层级容易受到晶体场强度的变化而变化,这使得它具有良好的红外可调节特征,一般来源于Cr进入基质内多面体中心格位而得以实现。本文主要针对现有近红外发光材料的发光强度低、热稳定性较差及发射光谱范围窄等问题,设计与合成了几种新型的Cr掺杂宽带近红外发光材料,并通过基质阳离子替代、优化制备工艺（升温速度、保温时间）等方法来提高发光性能,并详细解析了Cr离子在不同基质中的占位情况,以及Cr的发光机理,并探索了它们在新兴领域的应用。具体如下:（1）采用高温法合成了一系列KGa Ge O:0.01Cr,x In(KGGO:0.01Cr,x In,x=0～0.08)红外发光材料。结果表明,该材料在可见光的激发下产生宽带近红外发射,其发射光谱覆盖600～1200 nm范围内的近红外区域,归因于激活剂Cr的T→A自旋允许跃迁。Cr掺入KGa Ge O基质后取代晶格结构中[Ga O]四面体中心的Ga位点。通过共掺杂In的方式,使得KGGO:0.01Cr,x In红外发光材料的发射峰波长位置发生了红移,最大可达136 nm,且其发射光谱的半高宽加宽了100 nm。同时,对红外发光材料的晶体场强度参数、荧光寿命和热稳定性进行了计算和测试,进一步讨论了KGGO:0.01Cr,x In的发光强度提高,发射光谱红移及光谱展宽的原因。为考察其应用潜力,采用KGGO:0.01Cr,0.02In红外发光材料与蓝光芯片一起封装得到了nir pc-led发光二极管,其电致发光效率高达19%,输出功率可达25 m W。将此荧光材料封装后的器件做为近红外光源,不仅可以促进微生物生长,而且在夜视技术和废水间接处理等领域具有很大应用潜力。（2）采用高温法合成了一系列LiTi（Ga O）:x Cr,x=0～0.08)红外发光材料。将Cr掺杂到LiTi（Ga O）基质晶格中得到宽带近红外发射光,发射光谱的波长范围为650～1100 nm,近红外发光主要来源于Cr的T-A和E-A能级之间电子跃迁,发射光谱最大半高宽可达188 nm。通过荧光衰减曲线和不同温度下的光致发射光谱,详细讨论了Cr在LiTi（Ga O）中的占位及其热稳定性能,测试结果表明激活剂Cr分别取代了[Ti O]八面体中Ti的格位和[Ga O]四面体中Ga的格位,发射光谱同时显示锐线发射和宽带发射两个发射峰。其在423K时的发射强度为室温时的62%,表现出较好的热稳定性。与450 nm蓝光芯片一起封装,制备近红外pc-led,其输出功率达到43 m W,电致发光效率高达20.5%,该值高于目前文献报道的近红外pc-led的电致发光效率值。使用该近红外pc-led作为光源照射人体手掌和手臂时清楚地显示了手掌和手臂内部的血管形状,照射物体时显示了与普通led光照和无光照下的明显区别,表明该近红外光在人体检测和夜视成像中的巨大应用潜力。

关键词：离子掺杂近红外近近发光材料 nir pc-led 近红外光源光谱调控

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

宽带近红外荧光粉KScP_(2)O_(7)∶Cr^(3+)的发光特性研究及近红外led器件应用

引用

发光学报 2023年第12期44卷 2158-2167页

作者：马子婷张先哲戴鹏鹏沈丽娜新疆师范大学物理与电子工程学院新疆发光矿物与光功能材料研究自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830054

近红外(nir)器件的小型化和智能化需求推动了高效宽带近红外荧光粉的设计与发展。目前,Cr3+激活的宽带近红外荧光粉主要采用传统的多格位共占据策略设计实现。然而,由于处在不同晶体学格位的Cr3+热猝灭行为不一致和光谱稳定性差等问题,... 详细信息

近红外(nir)器件的小型化和智能化需求推动了高效宽带近红外荧光粉的设计与发展。目前,Cr3+激活的宽带近红外荧光粉主要采用传统的多格位共占据策略设计实现。然而,由于处在不同晶体学格位的Cr3+热猝灭行为不一致和光谱稳定性差等问题,导致其实际应用受限。本文基于单格位占据策略,采用高温固相法制备了一系列宽带近红外荧光粉KSc1-xP_(2)O_(7)∶xCr^(3+)(x=0.01~0.09),并对其晶体结构、发光性能及热猝灭机理进行分析。研究结果表明,在x=0.03时,KSc_(0.97)PO_(7)∶0.03Cr^(3+)(KSP∶0.03Cr^(3+))样品发光强度达到最大值,随后出现浓度猝灭现象,该现象主要归因于相邻Cr^(3+)‐Cr^(3+)之间的能量传递。在蓝光激发下,KSP∶0.03Cr^(3+)样品光谱覆盖700~1200 nm,发射主峰位于857 nm,半高宽为149 nm。此外,通过晶体结构和低温光谱分析以及对Cr^(3+)所处晶体场强度计算,表明该宽带近红外发射的实现归因于Cr^(3+)占据处于弱晶体场(Dq/B=1.98)的Sc^(3+)晶体学格位。在高温373 K时,样品的发光强度为室温下发光强度的60.2%,表明该荧光粉具有良好的热稳定性。最后,利用该荧光粉与蓝光led芯片制备了近红外荧光粉转换型led(nir pc‐led)器件,证实该荧光粉在生物医学成像、夜视以及食品检测方面具有潜在应用价值。

关键词：近红外荧光粉单格位占据策略宽带发射 Cr^(3+)掺杂 nir pc-led

来源：

维普期刊数据库博看期刊

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

新型超宽近红外荧光粉的合成与性能研究

新型超宽近红外荧光粉的合成与性能研究

引用

作者：曾华涛厦门大学

学位级别：硕士

近年来微型光谱仪发展迅速,将高效便捷的小型近红外光谱仪集成到手机等便携设备,有望实现食物营养分析和人体健康监测。近红外光谱仪的光源小型化可通过近红外荧光粉组合蓝光led而实现,即nir pc-led。该器件中近红外荧光材料是重要的关... 详细信息

近年来微型光谱仪发展迅速,将高效便捷的小型近红外光谱仪集成到手机等便携设备,有望实现食物营养分析和人体健康监测。近红外光谱仪的光源小型化可通过近红外荧光粉组合蓝光led而实现,即nir pc-led。该器件中近红外荧光材料是重要的关键材料,然而现有近红外荧光材料普遍存在光谱覆盖范围窄、发光效率低且与蓝光led芯片不匹配等问题。为达到实际应用的要求,亟需开发能被蓝光激发、量子效率高且发射光谱位于700～1400 nm范围内的近红外荧光转换材料。本文以Cr3+为发光中心,采用具有弱晶体场格位环境的氧化物作为基质,开发了三种新型近红外宽带发射荧光粉,围绕其物相结构、发光性能、光谱调控和工艺优化等进行了深入研究,结果如下:(1)使用高温固相反应法制备了发射峰位于825 nm、半高宽FWHM为210 nm、内量子效率IQE为58%的超宽带nir荧光粉La2MgZrO6:Cr。该材料属于双钙钛矿结构,具有两种适合Cr3+占据的八面体格位。通过结构精修、掺杂形成能的第一性原理计算以及发光性能的综合分析,证明La2MgZrO6:Cr的超宽发射光谱来源于两种Cr3+发光中心。该材料的猝灭浓度为3%,但热猝灭特性较差,400 K时发光强度仅为室温时的53%。采用阳离子取代对超宽光谱峰位进行了调控,但杂质的引入会导致发光强度下降。该材料表现出良好的抗老化特性。最后,我们初步制备了两种使用该荧光粉的宽谱nir pc-led光源。(2)使用高温固相反应法制备了宽谱近红外发光材料La2Hf207:Cr,Ga,其最佳激发位置正好匹配于450 nm蓝光芯片,近红外发射峰位于1230 nm,且FWHM高达180 nm,荧光寿命为1 ms。该发射峰可以补足现有宽带nir荧光粉覆盖不到的波段。通过结构和物相分析,确认所合成的发光样品La2Hf2O7:Cr,Ga为立方烧绿石结构。实验结果表明只有Cr、Ga共掺杂样品才能观察到宽带近红外发光现象。此外,通过调整Ga共掺杂含量及优化工艺条件,确定5%Ga共掺杂和使用不同气氛二次烧结能进一步提高了该材料的发光强度。我们初步认为由于La2Hf2O7基质独特的氧缺陷特性,Ga3+的引入使得La2Hf2O7晶格中产生独特的配位环境或晶格缺陷,为Cr3+提供了有别于传统八面体配位环境的发光中心。(3)基于高温固相反应法制备了近红外宽发射材料La3Ga5HfO14:Cr。该材料属于三方晶系A3BC3D2014结构。低浓度掺杂时,具有一个弱晶体场强度的八面体格位供Cr3+产生4T2能级950 nm的近红外宽发射。随着掺杂浓度进一步提高,产物中不可避免地出现了 La2Hf207杂相,高浓度掺杂La3Ga5HfO14:Cr样品可以得到杂相1230 nm发射峰与主相950 nm发射峰,两者重叠而成可获得近红外全覆盖光谱。尽管这是一种两相混合物发光,但两相激发光谱均与蓝光led芯片匹配,且这种超宽光谱的光强分布可以通过改变Cr浓度和使用Si→Hf固溶取代做进一步调控,以获得理想的近红外发射光谱形状。

关键词：近红外荧光粉 Cr3+掺杂宽谱带发射食品检测 nir pc-led

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：