1 陕西省计量科学研究院，西安 710100
2 国家市场监管重点实验室（计量光学及应用），西安 710100
3 西安理工大学 机械与精密仪器工程学院，西安 710048
针对LED发光强度对环境温度异常敏感的问题，基于热传导原理建立了LED的环境温度-平均发光强度相关性评价模型，并研制出满足国际照明委员会远、近场标准条件LED单管平均发光强度测量装置。在19.0 ℃~30.0 ℃ 不同环境温度条件下，通过对红（631 nm）、绿（533 nm）、蓝（465 nm）LED标准管的平均发光强度测量发现，3种颜色LED标准管平均发光强度随环境温度升高而呈现线性衰减趋势。利用实验获得的线性衰减率对相关性评价模型进行修正，解决了相关性评价模型因受到LED自身参数随环境温度变化的制约而无法对LED的平均发光强度及其发射波长进行有效定量评价的缺陷。环境温度控制在23.0 ℃±3.5 ℃范围内，3种颜色LED标准管的平均发光强度测量不确定度均满足（1.5%~5%）的JJF 1501-2015《小功率LED单管校准规范》。研究结果对修正不同实验室环境温度下产生的LED平均发光强度的测量偏差具有借鉴意义。
环境温度 LED 平均发光强度 热传导方程 衰减率 Ambient temperature LED Average luminous intensity Heat conduction equation Attenuation rate 光子学报
2022, 51(10): 1012003
使用更直接的方法(效应面优化模型)预测了Y4GeO8∶Bi3+,Eu3+样品的最强红光发射。预测最佳样品掺杂的Bi3+离子和Eu3+离子浓度分别为31.03%和67.36%(摩尔分数)。制备最佳样品后对其光致发光性能进行了测试和表征。荧光粉Y4GeO8∶31.03%Bi3+,67.36%Eu3+具有最强的红光发射, 并且强度的实验值和理论值之间的差值很小。优化样品的色坐标为(0.645 7,0.349 0), 计算出的色纯度为98%, 内量子效率高达72.5%。本文提供了一种直接寻找发光最强的荧光粉最佳掺杂浓度的方法, 可用于探索各种类型的共掺杂荧光粉。
Y4GeO8∶Bi3+,Eu3+荧光粉 效应面优化模型 发光强度 Y4GeO8∶Bi3+,Eu3+ phosphors response surface methodology luminescent intensity
1 北京大学包头创新研究院, 包头 014030
2 包头中科世纪科技有限责任公司, 包头 014010
3 内蒙古科技大学,包头师范学院化学学院, 包头 014030
4 内蒙古科技大学材料与冶金学院, 包头 014010
以硅酸盐为基质的白光LED用荧光粉, 具有原料丰富、成本低廉、合成工艺简单、组成多样、发光可调等优点, 是当前研究的热点。助熔剂在硅酸盐荧光粉制备过程中起到了至关重要的作用。本文介绍了硅酸盐荧光粉体系中助熔剂的使用情况, 助熔剂类别和用量对荧光粉的晶相、发光强度和形貌都有一定的影响。添加不同的助熔剂以及同类不同量的助熔剂会使硅酸盐荧光粉形成不同的晶相种类; 助熔剂阳离子围绕在激活剂离子周围, 引起发光中心的数量变化, 从而改变发射光谱形状并能很大程度提高发光强度, 但是过量的助熔剂则会降低荧光粉的发光强度; 助熔剂用量对荧光粉表面形貌影响明显, 适量的助熔剂能细化晶粒, 使晶粒尺寸均匀, 晶粒球化, 但是助熔剂过量则会使样品结块。加强荧光粉制备过程中助熔剂的机理研究, 选择合适的助熔剂及其用量, 是合成高性能荧光粉的关键。
助熔剂 硅酸盐 荧光粉 晶相 发光强度 flux silicate phosphor crystal phase luminous intensity
采用水热法制备NaY(MoO4)2∶Eu3+@SiO2上转换发光材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、荧光光谱(FL)等对合成样品的结构和发光性能进行分析,结果表明,NaY(MoO4)2∶Eu3+@SiO2核-壳结构样品与标准NaY(MoO4)2∶Eu3+的PDF各个特征衍射峰峰位保持一致,且均未出现杂质衍射峰; 微观形貌为核壳结构,NaY(MoO4)2∶Eu3+包覆在SiO2微球表面,得到亚微米级球体。XRD及表面元素含量测定结果表明,Eu3+占据了Y3+的晶格位置; SiO2微球中的Si-OH键可以键合其中的金属离子; 793 nm近红外光激发下,在616 nm处,观察到了Eu3+的上转换特征发射峰(红光发射峰),NaY(MoO4)2∶Eu3+@6.2SiO2粉体的光致发光强度达到纯NaY(MoO4)2∶Eu3+荧光粉体发光强度的3倍以上。
核壳结构 钼酸钇钠 上转换 SiO2微球 光致发光强度 core-shell structure NaY(MoO4)2 up-conversion SiO2 microsphere luminescence intensity
1 新疆师范大学 物理与电子工程学院, 新疆 乌鲁木齐 830054
2 新疆师范大学 新疆矿物发光材料及其微结构实验室, 新疆 乌鲁木齐 830054
3 新疆师范大学 物理学重点学科, 新疆 乌鲁木齐 830054
用高温固相法制备了Li+, Na+共掺(YxGdyLu1-x-y)2O3∶0.5%Pr3+荧光粉末。用XRD对样品进行结构表征, 用扫描电镜观测了样品的形貌, 测量了样品的激发光谱、发射光谱及发光衰减曲线。结果显示, Li+、Na+和Pr3+的掺杂没有引起(YxGdyLu1-x-y)2O3立方晶相结构的改变。在单一基质中掺杂的Li+、Na+可有效改善晶粒尺寸, 在复合基质中掺杂的Li+、Na+, 不仅可以有效改善晶粒尺寸, 还使得样品有陶瓷化的趋势。在272 nm激发下, 粉末样品在632 nm处均呈现较强的Pr3+红色发射。不同条件下, 1 000 ℃煅烧2 h获得的(Y0.05Gd0.05Lu0.9)2O3∶0.5%Pr3+, 2.5%Li+, 1%Na+荧光粉末的发光最强, 且荧光寿命较短。
荧光粉末 Li+, Na+共掺(YxGdyLu1-x-y)2O3∶0.5%Pr3+ 发光强度 荧光寿命 fluorescent powder Li+ and Na+ co doped (YxGdyLu1-x-y)2O3∶05%Pr3 luminous intensity fluorescence lifetime
同济大学 物理科学与工程学院， 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室， 上海 200092
为了系统地研究Br的引入对CuBrxI1-x薄膜发光强度和衰减时间的影响，通过气相沉积法在Si片上制备了CuBrxI1-x(0≤x≤1)闪烁薄膜，并测试了薄膜的发光性能和衰减曲线。结果表明，所制备的样品具有良好的CuBrxI1-x(0≤x≤1)固溶体结晶性；相对于长波段的深能级发射，CuBrxI1-x薄膜均表现出较强的光致和X射线激发近带边发射，且发射强度随Br含量的增加而大幅增加，有利于提高闪烁器件的探测效率；不过薄膜的发光衰减时间会随Br含量的增加而变慢(40～300 ps)。本研究工作对于通过选择合适组分的CuBrxI1-x闪烁材料以平衡探测效率和时间响应的测量需求具有重要意义。
CuBrxI1-x闪烁薄膜 发光强度 衰减时间 CuBrxI1-x scintillation film luminescent intensity decay time
1 新疆师范大学 新型光源与微纳光学重点实验室, 乌鲁木齐 830054
2 新疆师范大学 矿物发光及其微结构重点实验室, 乌鲁木齐 830054
3 新疆师范大学 物理学重点学科, 乌鲁木齐 830054
用微波高温固相法合成了Er3+单掺Lu2O3, Li+与Er3+共掺Lu2O3及Li+, Zn2+, Mg2+掺杂Lu2O3∶Er3+的荧光粉。实验表明金属离子Li+、Zn2+、Mg2+、Er3+掺杂Lu2O3, 不影响Lu2O3的立方晶相。扫描电子显微镜测量表明, Li+掺杂可以有效改善粉体的分散性和形貌, Li+, Zn2+, Mg2+共掺杂获得的粉体颗粒分布更加均匀, 粒径范围为80~100 nm。379 nm激发下, Li+与Er3+共掺样品发光较单掺Er3+样品在565 nm处的发光增强了45倍, 而Li+、Zn2+、Mg2+与Er3+共掺样品较其发光增强53倍。980 nm激发下, Li+与Er3+共掺样品, Li+、Zn2+、Mg2+与Er3+共掺样品的发光分别比单掺Er3+样品在565 nm处发光增强23倍与39倍, 在662 nm处发光强度分别增强20倍与43倍。379 nm激发下, 较单掺Er3+的样品, 掺杂Li+的样品和Li+, Zn2+, Mg2+和Er3+共掺的样品荧光寿命均有所增加, 而Zn2+、Er3+共掺及Mg2+、Er3+共掺样品的荧光寿命则有所缩短。
微波高温固相法 Mg2+掺杂Lu2O3∶Er3+荧光粉 发光强度 上转换发光 荧光寿命 microwave heating high temperature solid-state met Li+ Li+ Zn2+ Zn2+ Mg2+ doped Lu2O3∶Er3+ phosphors luminescence intensity up-conversion luminescence fluorescence lifetime
1 新疆师范大学 物理与电子工程学院, 新疆 乌鲁木齐 830054
2 新疆师范大学 新疆矿物发光材料及其微结构实验室, 新疆 乌鲁木齐 830054
3 新疆师范大学 重点学科物理学， 新疆 乌鲁木齐 830054
用高温固相法制备了Lu2O3∶xPr3+与Lu2O3∶0.1%Pr3+,yM (M=Li+，Na+，K+，Ca2+，Ba2+)荧光粉。用XRD对其结构进行表征，测量了激发光谱、发射光谱和发光衰减曲线，分析了金属离子Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+掺杂对Lu2O3∶Pr3+样品发光强度及荧光寿命的影响。结果显示：掺杂金属离子后的样品仍为纯Lu2O3立方晶相结构；与Lu2O3∶0.1%Pr3样品在632 nm处的发光强度比较，分别掺杂12%的Li+、8%的Na+、8%的K+获得样品的发光强度提高了7.32，4.11，2.55倍，掺杂了Ca2+和Ba2+的样品发光强度均减弱；与Lu2O3∶0.1%Pr3+样品荧光寿命比较，掺杂Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+获得的样品1D2能级荧光寿命均缩短。
荧光粉 金属离子掺杂Lu2O3∶Pr3+ 发光强度 荧光寿命 phosphor Lu2O3∶Pr3+ codoped with the metal ions luminous intensity fluorescence lifetime
长春理工大学材料科学与工程学院, 吉林 长春 130022
以低温燃烧合成法制备了BaxNayYzF2x+y+3z+3m∶Er3+m上转换荧光粉, 通过X射线衍射仪和扫描式电子显微镜对荧光粉的物相及形貌进行分析, 采用正交实验法得出最佳配方。通过测试Er3+和Y3+掺杂浓度不同的样品的上转换发光性能, 研究了掺杂浓度对红绿光上转换的影响。结果表明：增大Y3+的掺杂浓度, 有利于绿光上转换过程; 增大Er3+的掺杂浓度, 有利于红光上转换过程。
材料 上转换发光 发光强度比 Er3+发光 中国激光
2017, 44(10): 1003004
