3-荧光材料汇总

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制备荧光材料实验报告(3篇)

制备荧光材料实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握荧光材料的制备方法;2. 研究荧光材料的性质;3. 分析影响荧光材料性能的因素。

二、实验原理荧光材料是一种在特定条件下能够吸收光能并发射出可见光的物质。

本实验采用水热法制备荧光材料,通过调控反应条件,合成具有特定荧光性能的材料。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 某有机金属盐(如四溴四苯基乙烯)- 某无机盐(如5嘧啶硼酸)- 碳酸钾- 硝酸银- 催化剂(如四(三苯基膦)钯)2. 实验仪器:- 水热反应釜- 真空泵- 紫外-可见分光光度计- 荧光光谱仪- 电子天平- 移液器- 烧杯- 玻璃棒四、实验步骤1. 水热法制备荧光材料1.1 称取一定量的有机金属盐和无机盐,溶解于去离子水中;1.2 将溶液转移至水热反应釜中,加入碳酸钾;1.3 将反应釜密封,抽真空至一定压力;1.4 将反应釜置于一定温度下反应一段时间;1.5 反应结束后,取出产物,用去离子水洗涤,干燥。

2. 性能测试2.1 紫外-可见分光光度计测试:测试产物的吸收光谱;2.2 荧光光谱仪测试:测试产物的荧光光谱;2.3 分析产物的荧光性能,如荧光强度、发射波长等。

3. 分析影响荧光材料性能的因素3.1 通过改变有机金属盐和无机盐的种类、比例,以及反应温度、时间等条件,研究其对荧光材料性能的影响;3.2 对比不同制备方法对荧光材料性能的影响。

五、实验结果与分析1. 实验结果1.1 通过水热法制备的荧光材料,在紫外-可见分光光度计测试中,显示出特定的吸收峰;1.2 在荧光光谱仪测试中,荧光材料显示出明显的发射峰,发射波长与吸收峰相对应;1.3 通过改变反应条件,发现荧光材料的荧光强度、发射波长等性能有所变化。

2. 分析2.1 实验结果表明,水热法制备的荧光材料具有特定的吸收和发射性能;2.2 通过改变反应条件,可以调控荧光材料的性能,如荧光强度、发射波长等;2.3 本实验制备的荧光材料具有潜在的应用价值,如传感、显示等领域。

稀土发光材料-3

稀土发光材料-3
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三基色荧光粉的种类
红粉YOX
灯用荧光粉的介绍
红粉YOX
铝酸盐体系
绿粉CAT
磷酸盐体系
绿粉LAP
蓝粉BAM
蓝粉SCA
特点:铝酸盐荧光粉成本比较低,制造工艺简单,光效比磷酸盐低。 磷酸盐荧光粉稀土含量高,制造工艺复杂,稳定性不如铝酸盐 荧光粉。
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2、稀土红粉的物理特性
Y2O3:Eu3+红粉
稀土红色荧光粉
电子轰击 气体放电
紫外线激 发荧光粉
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荧光灯的种类介绍
荧光灯的介绍
节能灯主要类型:紧凑型(T2,T3),直管型(T5,T8)
紧凑型 特点:光效60~70lm/w; 体积小,功率小; 主要替代白炽灯;
直管型
特点:光效高,90lm/w以上; 功率比较大,体积大; 用于办公场所照明。
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稀土三基色荧光粉
Y2O3中有C2和S6两种对称性不同的格位, 后者具有反演对称性。一般75%的Eu3+占 据C2格位,发生5D0—7F2电偶极跃迁,这 种跃迁属超灵敏跃迁,故发射很强的峰值 为611nm的红光,荧光寿命为1.1ms;剩 下少数Eu3+占据S6格位,发生5D0—7F1磁 偶极跃迁,是禁戒的,发射弱的595nm的 光,寿命为8ms。
Y2O3:Eu3+荧光粉的 激发光谱(a),漫反射光谱(b)
Y2O3:Eu3+荧光粉的 发射光谱
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2、光谱图及色品参数
• 红粉
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2、稀土红粉的发光原理
稀土红色荧光粉
Y2O3:Eu3+荧光粉中Y2O3为基质材料,Eu3+为发光中心。 Y2O3基质是强离 子型晶体,晶体场的微扰作用显著削弱了原属禁戒跃迁的4f电子层的禁戒程 度,在200~300nm范围内形成一个宽激发带,使其能强烈的吸收254nm的 紫外光。然后把能量传递给Eu3+离子使之被激发,被激发的Eu3+离子发生 5D —7F 跃迁,同时发射出611nm的红光。 0 2

三基色荧光粉

三基色荧光粉

荧光粉简介荧光粉(俗称夜光粉、长效夜光粉、发光粉、蓄光粉),通常分为稀土材料环保无毒无害无放射光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。

光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后,把光能储存起来,在停止光照射后,在缓慢地以荧光的方式释放出来,所以在夜间或者黑暗处,仍能看到发光,持续时间长达几小时至十几小时。

带有放射性的夜光粉,是在荧光粉中掺入放射性物质,利用放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光,这类夜光粉发光时间很长,但因为有毒有害和环境污染等,所以应用范围小。

简史20世纪初,人们在研究放电发光现象的过程中开发了荧光灯和荧光粉。

当时的荧光灯使用硅酸锌铍荧光粉,发光效率低,并有毒性。

1942年,a.h.麦基格发明卤磷酸钙荧光粉并用在荧光灯内,在照明领域引起了一次革命。

这种粉发光效率高、无毒、价格便宜,一直使用到现在。

70年代初,荷兰科学家从理论上计算出荧光粉的发射光谱,发现荧光粉如由450nm、550nm和610nm三条窄峰组成(三基色[1]),则显色指数和发光效率能同时提高。

1974年,荷兰的范尔斯泰亨等人先后合成了发射峰值分别在上述范围内的三种稀土荧光粉,使灯的发光效率达到85lm/w,显色指数为85,使荧光灯有了新的突破。

稀土三基色荧光粉的特点是发光谱带狭窄,发光能量更为集中,且在短波紫外线激发下稳定性高,高温特性好,更适用于高负载细管荧光灯和各种单端紧凑型荧光灯。

类型灯用荧光粉主要有3类。

第一类用于普通荧光灯和低压汞灯,第二类用于高压汞灯和自镇流荧光灯,第三类用于紫外光源等。

荧光灯和低压汞灯用荧光粉有锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉和稀土三基色荧光粉。

锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉是在氟氯磷灰石基质3ca3(po4)2 c a(f, cl)2中,掺入少量的激活剂锑(sb)和锰(mn)以后制成的荧光粉,通常表示式为:3ca3(po4)2 ca(f,cl)2:sb,mn 这种荧光粉的制备方法很多,采用的原料也可以不同,但对原料的纯度要求较高。

三维荧光组分分类

三维荧光组分分类

三维荧光组分分类引言:荧光是指物质在受到光激发后能发出可见光的现象。

荧光材料广泛应用于生物医学、光电器件、显示器件等领域。

根据荧光材料的结构和性质,可以将其分为有机荧光材料和无机荧光材料两大类。

本文将从这两个方面对三维荧光组分进行分类介绍。

一、有机荧光材料有机荧光材料是指由有机分子构成的具有荧光性质的材料。

根据荧光材料的结构和性质的不同,有机荧光材料可以分为以下几类:1. 芴类荧光材料芴类荧光材料是一种常见的有机荧光材料,具有较高的荧光效率和发射波长的可调性。

芴类荧光材料具有良好的热稳定性和光稳定性,在有机发光二极管(OLED)等器件中得到广泛应用。

2. 三苯胺类荧光材料三苯胺类荧光材料是一类具有良好荧光效率和发射波长可调性的有机材料。

它们通常具有较高的电子亲和性和电子给体性,能够有效提高发光效率。

三苯胺类荧光材料在有机太阳能电池、有机场效应晶体管等器件中有广泛应用。

3. 有机染料类荧光材料有机染料类荧光材料是一类以有机染料为基础制备的荧光材料。

有机染料类荧光材料具有丰富的结构多样性和发射波长可调性,可以通过合成不同的染料分子来调控其荧光性质。

它们在生物荧光成像、激光器材料等方面有着广泛的应用。

二、无机荧光材料无机荧光材料是指由无机物质构成的具有荧光性质的材料。

根据无机荧光材料的结构和性质的不同,无机荧光材料可以分为以下几类:1. 磷光体材料磷光体材料是一类具有发射荧光的无机材料,其荧光性质主要由杂质离子引起。

磷光体材料具有较高的发光效率和较长的发光寿命,广泛应用于荧光显示器、荧光灯等领域。

2. 半导体量子点半导体量子点是一种具有特殊结构的无机荧光材料,其尺寸通常在纳米级别。

半导体量子点具有较高的荧光效率和发射波长的可调性,能够发出较窄的发光光谱。

它们在生物成像、光电器件等领域有广泛的应用。

3. 稀土金属材料稀土金属材料是一类由稀土金属离子构成的无机荧光材料。

稀土金属材料具有丰富的能级结构和发射波长可调性,其发光性质可以通过调控离子的能级结构来实现。

荧光材料.ppt

荧光材料.ppt
? 把夜光材料超细粒子掺入纺织品中,使颜 色更鲜艳,小孩子穿上有夜光的纺织品, 可减少交通事故
2020/4/10
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3 荧光材料的应用
? 3.2 反光材料
? 传统的完全反光材料
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3 荧光材料的应用
? 荧光在反光材料中的应用 ? 不仅能反光,还能在受到光照时辐射出
光子,比普通的反光材料看上去更醒目, 比如硫系材料
2020/4/10
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1 背景介绍
? 1.3 荧光产生过程 ? 1.3.1 激发
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1 背景介绍
? 1.3.2 去活化
2020/4/10
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1 背景介绍
? 1.4 荧光分类
? Stokes荧光(溶液中)
? E荧<E激 λ荧>λ激
? 反Stokes荧光(高温稀薄气体中)
? E荧>E激 λ荧<λ激(可能)
? 这说明物质吸收了光,并重新发出不同波长的光,而不是光的漫射作用引 起的,称这种光为荧光
如今
? 荧光材料已经在涂料、化学及生化分析、太阳能捕集器、防伪标记、药物 示踪及激光等领域得到了广泛的应用
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1 背景介绍
? 1.2 什么是荧光
? 定义:当某种物质经某种波长的入射光(通常是紫 外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发态,立即 (10-9~10-7秒内)退激发并发出出射光(通常波长在 可见光波段);而且一旦停止入射光,发光现象也 随之立即消失,这种出射光就称为荧光。
? 稀土离子具有丰富的能级和 4f 电子跃迁特性 ? 吸收能力强,转换率高,且物理化学性质稳定
基质
? 碱土金属的硫化物(ZnS、CaS) ? 铝酸盐(SrAl2O4、CaAl2O4、BaAl2O4)

三基色荧光粉发光原理

三基色荧光粉发光原理

三基色荧光粉发光原理详解1. 引言三基色荧光粉(Tricolor phosphor)是指由红、绿、蓝三种不同颜色的荧光粉组合而成的一种发光材料。

它在显示技术、照明、荧光灯等领域得到广泛应用。

三基色荧光粉的发光原理是基于荧光效应,即通过吸收外部能量激发内部电子跃迁,从而发出特定波长的光。

本文将详细解释三基色荧光粉发光的基本原理。

2. 荧光效应荧光效应是指物质在吸收能量后,通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来,发出特定波长的光。

荧光效应的基本原理是能级的跃迁。

物质的电子在不同能级之间跃迁时,会吸收或释放能量,其中包括电子的激发、激发态的寿命以及光的发射等过程。

3. 三基色荧光粉的组成三基色荧光粉由三种不同颜色的荧光粉组合而成,分别是红色、绿色和蓝色荧光粉。

每种荧光粉都能吸收特定波长的光,并发出相应颜色的光。

通过调整三种荧光粉的比例,可以实现各种颜色的发光效果。

4. 红色荧光粉发光原理红色荧光粉主要由钇铝石榴石(YAG:Ce)组成。

钇铝石榴石是一种稀土离子掺杂的晶体材料,它具有很高的发光效率和较长的激发寿命。

红色荧光粉在被激发后,钇铝石榴石中的铈离子(Ce3+)被激发到高能级。

在铈离子的激发态,它会通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来,发出红色的光。

5. 绿色荧光粉发光原理绿色荧光粉通常由硫化锌(ZnS)和铜(Cu)组成。

硫化锌是一种半导体材料,它具有很高的荧光效率和较长的激发寿命。

当绿色荧光粉被激发时,硫化锌中的电子被激发到导带,形成激子。

激子在激发态的寿命较长,会通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来,发出绿色的光。

6. 蓝色荧光粉发光原理蓝色荧光粉通常由硫化锌(ZnS)和铜(Cu)掺杂钡(Ba)组成。

蓝色荧光粉的发光原理与绿色荧光粉类似,都是基于硫化锌中的激子发光。

不同之处在于,蓝色荧光粉通过掺杂钡元素,改变了硫化锌的晶格结构,从而使得蓝色荧光粉发出蓝色的光。

7. 三基色荧光粉的混合在显示技术中,通过将红色、绿色和蓝色荧光粉混合在一起,可以实现各种颜色的发光效果。

天然荧光物质实验报告(3篇)

天然荧光物质实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握天然荧光物质的提取和鉴定方法。

2. 了解荧光光谱的基本原理及其在物质鉴定中的应用。

3. 通过实验,观察和记录天然荧光物质的激发光谱和发射光谱,并进行初步分析。

二、实验原理荧光光谱是研究物质分子在光激发下发光性质的一种分析方法。

当物质分子吸收光子后,电子从基态跃迁到激发态,随后电子从激发态返回基态时,释放出能量较低的光子,即荧光。

荧光光谱包括激发光谱和发射光谱,分别描述了激发光波长和荧光强度随波长变化的关系。

三、实验材料与仪器材料:1. 天然荧光物质样品(如萤石、磷矿石等)。

2. 乙醇、甲醇等有机溶剂。

仪器:1. 荧光光谱仪2. 紫外可见分光光度计3. 离心机4. 恒温水浴锅5. 玻璃器皿四、实验步骤1. 样品制备:- 将天然荧光物质样品研磨成粉末,过筛后备用。

- 将粉末样品用乙醇或甲醇溶解,配制成一定浓度的溶液。

2. 激发光谱测定:- 将荧光光谱仪的激发光波长从200nm至800nm范围内进行扫描。

- 在固定发射波长下,记录不同激发光波长下的荧光强度。

3. 发射光谱测定:- 将荧光光谱仪的发射光波长从200nm至800nm范围内进行扫描。

- 在固定激发光波长下,记录不同发射光波长下的荧光强度。

4. 数据处理:- 将激发光谱和发射光谱数据导入Origin软件,绘制光谱图。

- 对光谱图进行分析,确定天然荧光物质的激发波长和发射波长。

五、实验结果与分析1. 激发光谱:- 样品的激发光谱呈现出明显的峰形,表明存在特定的激发波长。

- 通过对比标准物质的激发光谱,可以初步判断样品的成分。

2. 发射光谱:- 样品的发射光谱同样呈现出明显的峰形,表明存在特定的发射波长。

- 通过对比标准物质的发射光谱,可以进一步确认样品的成分。

3. 结果讨论:- 本实验成功提取和鉴定了天然荧光物质,并获得了其激发光谱和发射光谱。

- 通过荧光光谱分析,可以实现对天然荧光物质的定性和定量分析。

六、实验总结本实验通过荧光光谱法对天然荧光物质进行了提取和鉴定,成功获得了其激发光谱和发射光谱。

3-3-稀土发光材料(共56张)

3-3-稀土发光材料(共56张)
第23页,共56页。
• 目前,研究主要集中(jízhōng)在稀土 离子激活的CaO-Al2O3体系和 SrO-Al2O3体系.激活剂为Eu2O3、 Dy2O3、Nd2O3等稀土氧化物,助 溶剂为B2O3。
第24页,共56页。
第25页,共56页。
• 黄绿光 SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+) • 蓝绿光 Sr4Al14O25 :(Eu2+,Dy3+) • 蓝紫光 CaAl2O4:(Eu2+,Nd3+)
第47页,共56页。
满足上转换发光(fā 材料的两 ɡuānɡ) 个条件
• 1. 有相同能级差的能级。
• EAB=EBC
• 2. 亚稳态的能级寿命不能太短。
第48页,共56页。
第49页,共56页。
1. 能量传递(chuándì)上转换发光
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•2.三步吸收(xīshōu)能量传递
41
第41页,共56页。
长余辉发光(fā ɡuānɡ)陶瓷、搪瓷和玻璃制 品的制造工艺较为复杂,主要是因为在 这些制品的制造过程中需要进行高温处理 。
42
第42页,共56页。
尽管长余辉材料本身就是一种功能陶瓷材料
,但它的热稳定性是有一定限度的,温度对长
余辉材料的发光性能的影响很大,随着灼烧(zhuó
第15页,共56页。
第16页,共56页。
第17页,共56页。
•尤其是稀土激活的碱土铝酸盐长 余辉材料(cáiliào)的余辉时间可达12h 以上,具有白昼蓄光、夜间发射的 长期循环蓄光、发光的特点,具有 广阔的应用前景。
第18页,共56页。
• 1.稀土激活的硫化物长余辉材料 1866年Sidot 首先制备出了黄
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1. 第一代荧光粉(1938~1948年)
不久,硅酸锌铍((Zn, Be)2SiO4: Mn)荧光粉研制成功并取 代了硅酸锌和硼酸镉荧光粉。这种荧光粉也是由二价锰离 子激活的,发光颜色可根据锌和铍的不同比例在绿色和橙 色之间变化。
另外,钨酸钙荧光粉也被钨酸镁所取代。
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二、荧光粉的分类
荧光粉通常分为光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两 类。 1. 光致储能夜光粉 光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外 光等照射后,把光能储存起来,在停止光照射后,在缓慢 地以荧光的方式释放出来,所以在夜间或者黑暗处,仍能 看到发光,持续时间长达几小时至十几小时。
• 再吸收、
• 共振传递、
• 借助载流子的能量输运,
• 激子的能量传输
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2 荧光粉的发展历史和现状
一、荧光与磷光
人们曾以发光持续时间的长短把发光分为两个过程 :
• 把物质在受激发时的发光称为荧光;
• 把激发停止后的发光称为磷光。
一般以持续时间10-8s为分界,持续时间短于10-8s的发光为 荧光,而把持续时间长于10-8s的发光称为磷光。
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由于稀土离子含有特殊的4f电子组态能级,当其受到激发 时,4f电子可以在不同能级间产生激发跃迁,当其退激发 时,跃迁至不同能级的激发态电子又回到原来的 4f电子组 能态,从而产生发光光谱,即4f-4f和4f-5d之间的相互跃迁。 其中f-f跃迁是宇称禁戒的。但实际上可以观察到这些跃 迁产生的光谱,这是由于在基质晶格内晶体环境的影响, 这种禁戒会被部分解除或完全解除,使电子跃迁有可能 实现。
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导带底部的电子又可以经过三个过程产生发光。
(1)直接落入发光中心激发态的发光
导带底的电子直接落入发光中心的激发态 G(过程3),然后 又跃迁回基态A,与发光中上的空穴复合发光(过程 4)
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(2)浅陷阱能级俘获的电子产生的发光 导带底的电子被浅陷阱能级D1俘获(过程5),由于热扰动, D1上的电子再跃迁到导带,然后与发光中心复合发光 (过程 6)。
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2. 第二代荧光粉(1949~)
② 在紫外线185nm作用下形成了色心,使灯的光衰较大。
随着直管荧光灯管径的细化和紧凑型荧光灯的问世,这一 缺陷使卤粉在细管径荧光灯上的应用受到了限制。 卤粉的上述缺陷,己满足不了人们对高质量照明光源的要 求,开始对新的荧光粉进行开拓和研究。
各种卤粉的发射光谱 (a)蓝白色;(b)日光色 (c)冷白色;(d)白色
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2. 第二代荧光粉(1949~)
20世纪60年以来,对卤粉的发光机理、制备工艺技术、发 光性能、应用特性等问题,都做了详尽、全面、深入的研 究,己使这一材料的发光效率接近理论值,应用特性也满 足了制灯工艺的要求。
个数量级。
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由于d电子因裸露在离子表面,其能级分裂受到外在晶体 场强烈影响,因而其电子跃迁往往表现为一定的宽带吸收 峰。
在稀土离子中,Ce3+, Tb3+, Pr3+, Eu3+和Eu2+都存在5d 能级,其中Tb3+,Pr3+, Eu3+的5d能级位置较高,难以实 现f-d跃迁, Ce3+和Eu2+则由于5d能级位相对较低,因而可 观察到由f-d跃迁所引起的宽带发射光谱。
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(3)深能级俘获的电子产生的发光
深能级D2离导带底较远,常温下电子无外界因素长期停留 在该能级上。如果发光中心未经过非辐射跃迁回基态,对发 光体加热或用红外线照射,电子便可以从 D2跃迁到导带( 过程8),然后与发光中心复合发光。
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3. 激子吸收引起的激发和发光
受迫发光的余辉时间比自发发光长,发 光衰减和温度有关。
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2. 基质激发发光 基质吸收了能量以后,电子从价带激发到导带(过程 1); 在价带中留下空穴,通过热平衡过程,导带中的电子很快降 到导带底(过程2);
价带中的空穴很快上升到 价带顶(过程2’),然后 被发光中俘获(过程3’)
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第三种是稀土离子与相邻阴离子间的电荷转移跃迁,这 类跃迁的特性在很大程度上也取决于环境的影响。 稀土离子发生f-d跃迁还是电荷转移跃迁取决于该离子产 生跃迁时所需要吸收的激发能的高低。
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发光材料之所以具有发光性能是因为合成过程中材料基质 晶格中存在结构缺陷。
卤粉性能的改进和提高,使荧光灯的主要技术指标 -发光 效率,在20世纪70年代就达到80 lm/W的高水平。
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2. 第二代荧光粉(1949~)
卤粉在荧光灯的应用中,还存在两个缺陷 :
① 发光光谱中缺少450nm以下蓝光和600nm以上红光,使 灯的Ra值偏低。 加入一定比例的蓝、红粉,Ra值可提高,但灯的光效又明 显下降。
晶体在受到激发时,电子从价带跃迁到导带,在价带留下 空穴,电子和空穴都可以在晶体中自由运动,但是电子和 空穴由于库仑力的作用会形成一个稳定的态,这种束缚的 电子-空穴对,称为激子。
激子的能量状态处于禁带之中,其能量小于禁带宽度,一 对束缚的电子-空穴对相遇会释放能量,产生窄的谱线。
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3. 第三代荧光粉(1966~)
如果说卤磷酸钙荧光粉是第二代灯用荧光粉的核心的话, 那么在第三代中这一位置就由稀土荧光粉所取代了。 人们很早就知道稀土离子有独特的发射光谱,但真正用到 荧光灯中却是从1966年才开始。
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3. 第三代荧光粉(1966~)
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通过使用这些荧光粉,40W荧光灯的光通量在1948年已 上升到2300lm。 然而,由于铍是有毒物质,这种混合粉在卤磷酸钙荧光 粉发明之后就停止了使用。
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1. 第一代荧光粉(1938~1948年)
另外,1947年由施卡曼发明的铅离子、锰离子激活的硅酸 钙荧光粉(CaSiO3: Pb2+:Mn2+)也值得一提。这是第一个实 际应用的共激活的荧光粉。 二价铅离子激活后的发射在近紫外区(峰值为330nm),而加 入锰离子将发出主峰为610nm的橙色光。甚至在卤磷酸钙 粉发明以后,这种荧光粉还一度被用作光色改进型荧光灯 的红色发光成份。
(1)自发发光
过程1:发光中心吸收能量后,电子从发光中心的基态 A跃 迁到激发态G
过程2:当电子从激发态G回到基态A,激发时吸收的一部 分能量以光辐射的形式发射出来的过程。 发光只在发光中心内部进行。
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(2)受迫发光
若发光中心激发后,电子不能从激发态 G直接回到基态A(禁戒的跃迁),而是 先经过亚稳态M(过程2),然后通过热 激发从亚稳态M跃迁回激发态G(过程3 ),最后回到基态A(过程4)发射出光 子的过程,成为受迫发光。
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同时由于4f壳层电子被5s25p6壳层的8个电子包围,4f能级
受外层电子轨道的屏蔽,使f-f跃迁的光谱受外界晶体场影
响较小,谱线表现为尖锐的吸收峰。
f-d跃迁是因为4f激发态能级的下限高于5d能级的下限而使 电子跃迁到较高的5d能级而产生的电子跃迁。根据光谱选
择定则,f-d电子跃迁是允许跃迁,吸收强度比f-f跃迁大四
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所谓荧光粉是指那些可以吸收能量(这些所吸收的能量包括电 磁波【含可见光、X射线、紫外线】、电子束或离子束、热、 化学反应等),再经由能量转换后放出可见光的物质,也称之 为荧光体或夜光粉。
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1 固体发光的一般原理
2 荧光粉的发展历史和现状
3 荧光粉的技术要求 4 可用作白光LED的荧光粉 5 黄绿色稀土激活的铝酸盐荧光粉 6 钇铝石榴石荧光粉的制备
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3. 第三代荧光粉(1966~)
(1) 稀土荧光粉的发光机理
对于稀土发光材料而言重要的是稀土离子。 稀土元素的外 层电子结构为4f0-145d0-16s2,其4f壳层电子的能量低于5d壳 层电子而高于6s壳层电子的能量,因而出现能级交错现象。
稀土离子在化合物中通常失去两个6s电子和一个4f电子而呈 三价状态。 三价稀土离子在晶体中的电子跃迁有以下三种情况 :
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2. 第二代荧光粉(1949~) 1942年英国A.H.Mckeag等发明了单一组分的3Ca3(PO4)· Ca(F, Cl)2: Sb, Mn,人们通常简称为卤粉。1948年开始普 及应用。 由于这一材料是单一基质、发光效率高、光色可调、原料 丰富、价格低廉,从实用化至今,一直是直管荧光灯用的 主要荧光粉。
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二、能量传输过程
包括能量的传递和能量的输运两个方面:
① 能量传递:
能量传递是指某一激发中心把激发能的全部或一部分转交 给另一个中心的过程。
② 能量输运
能量输运是指借助电子、空穴、激子等的运动,把激发能 从一个晶体的一处输运到另一处的过程。
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能量的传递和输运机制大致有四种:
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2. 带有放射性的夜光粉
带有放射性的夜光粉是在荧光粉中掺入放射性物质,利用 放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光,这类夜光粉 发光时间很长,但因为有毒有害和环境污染等,所以应用 范围小。
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