基于雙重分光透鏡組合光系統(tǒng)下雙頻激發(fā)硫氧化物/氧化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能研究
發(fā)布時間:2021-07-01 16:11
稀土離子(Re3+)摻雜的上轉(zhuǎn)換發(fā)光(UCL)材料具有獨特的光學(xué)和化學(xué)特性。近年來,具有良好物化穩(wěn)定性,低毒性,高發(fā)光效率等優(yōu)點的硫氧化物和復(fù)合氧化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料,在近紅外探測、生物醫(yī)學(xué)和熒光探針等諸多領(lǐng)域呈現(xiàn)巨大的應(yīng)用潛力,并獲得了廣泛研究。在各項應(yīng)用中,如何獲得可控的單色上轉(zhuǎn)換發(fā)光成為了相關(guān)研究的重點之一。目前,在單一波長光源激發(fā)下,已經(jīng)通過稀土離子摻雜、濃度優(yōu)化、核殼結(jié)構(gòu)設(shè)計等多種方法實現(xiàn)了高色純度的藍(lán)光、綠光和紅光UCL發(fā)射。但是,可控的高效率多色發(fā)光的實現(xiàn)往往只能通過不同的發(fā)光粉實現(xiàn)。如何在同一種UCL材料上獲得可控多色發(fā)光成為了新的研究熱點。本文通過高溫固相法成功合成了 Ho3+,Yb3+共摻雜的Ba5Zn4Y8O21多元氧化物和Er3+,Yb3+共摻雜的Y2O2S上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉。借助自行設(shè)計并搭建的脈寬可控的多光束激光光源平臺,開展了多頻激發(fā)下的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能和顏色調(diào)控研究,并系統(tǒng)討論了相關(guān)UCL躍遷機制。主要工作包括:1.為實現(xiàn)以Ba5Zn4Y8O21為基質(zhì)的上轉(zhuǎn)換三基色發(fā)光,采用固相合成法于1200℃下制備了 Ba5Zn4Y8O21:Ho3+,Yb3+發(fā)光粉,并對其綠...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2發(fā)光材料的構(gòu)成??Fig.?1.2?Constitution?of?luminescent?material??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Yb3+、Ho3+摻雜濃度及晶粒尺寸對NaYF4∶Yb3+,Ho3+上轉(zhuǎn)換材料發(fā)光的影響[J]. 郝秀利,陳永生,陳喜平,周建朋,王洪洪,盧景霄,楊仕娥. 功能材料. 2012(17)
[2]Y2O2S:Yb,Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備及性能[J]. 韓朋德,朱怡青,張樂,陳雁,王麗熙,張其土. 硅酸鹽學(xué)報. 2012(07)
[3]多邊形棒狀透鏡出端輻射均勻性的研究[J]. 金新華,鄭曉東,王政. 光子學(xué)報. 2006(12)
[4]Y2O3:Er3+納米晶anti-Stokes發(fā)光性質(zhì)的研究[J]. 王新,單桂曄,安利民,朝克夫,曾慶輝,陳寶玖,孔祥貴. 物理學(xué)報. 2004(06)
[5]稀土離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光及研究進(jìn)展[J]. 楊建虎,戴世勛,姜中宏. 物理學(xué)進(jìn)展. 2003(03)
[6]熒光壽命測定的現(xiàn)代方法與應(yīng)用[J]. 房喻,王輝. 化學(xué)通報. 2001(10)
博士論文
[1]基于雙頻激發(fā)稀土離子摻雜材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光及應(yīng)用探索[D]. 陳智.華南理工大學(xué) 2017
本文編號:3259454
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2發(fā)光材料的構(gòu)成??Fig.?1.2?Constitution?of?luminescent?material??
?基于雙重分光透鏡組合光系統(tǒng)下雙頻激發(fā)硫氧化物/氧化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能研究???...?■?...?.??翻??圖1.3上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料在生物中的應(yīng)用(1)(左:上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料被激發(fā)后在明亮環(huán)境中用??相機采集的圖像;右:在黑暗環(huán)境中釆集的上轉(zhuǎn)換材料圖樣)??Fig.?1.3?Application?of?up-conversion?luminescent?materials?in?biology?(left:?The?up-conversion?material??pattern?collected?in?the?bright?field;?right:?Patterns?of?up-conversion?materials?collected?in?a?dark?room)??,邏??圖1.4上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料在生物中的應(yīng)用(2)(左:年明場中顯微鏡下魚的腹部用980nm激??發(fā)上轉(zhuǎn)換發(fā)光圖樣;右:在暗場中顯微鏡下魚的腹部用980nm激發(fā)上轉(zhuǎn)換發(fā)光圖樣)??Fig.?1.4?Application?of?up-conversion?luminescent?materials?jn?biology?(Left:?Under?the?microscope?in??the?bright?field,?the?abdomen?of?the?fish?are?up-convertcd?with?980nm?to?stimulate?the?luminescence??pattern.?Right:?Under?the?microscope?in?the?dark?field,?the?abdomen?of?the?fish?
"?H.?—.?_?一.? ̄?-9^?-3000???K?一,丨?^??[-M,?-,,K?_?_????—N??rj?y?r?T?_y??0?'_。妫?h,?一,K:?一'>??一??"》!?一,「??—?*、?一?,f.??l,v.-?X?一?fr.:??Ch?Pr?Nd?Pm?Sm?Eu?Gd?Tb?Oy?Ho?Er?Tm?Yb??Dejneka?M?J?et?al.?PNAS?2003;100:389-393??圖1.5三價稀土離子能級圖??Fig.?1.5?Energy?levels?of?rare-earth?ions??1.3.2?稀土材料傳統(tǒng)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理??上轉(zhuǎn)換發(fā)光過程是指非線性的,它的發(fā)光原理是:處于基態(tài)的電子連續(xù)吸收?到兩??個或兩個以上的光子,使電子泵浦到能級壽命較長的高能級,再向基態(tài)躍遷輻射,使能??量低的長波長紅外光子轉(zhuǎn)換成能量高的短波長可見光子,這個過程被稱為上轉(zhuǎn)換發(fā)光過??程^1。上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料在不同的領(lǐng)域中吸引了廣大研宄者的關(guān)注,他們在光電子信息數(shù)??據(jù)存儲,半導(dǎo)體激光器,太陽能電池和生物熒光成像應(yīng)用有著巨大的潛力。具有階梯式??能級結(jié)構(gòu)的元素類別有鑭系元素(Er3+,Tm3+,H03+,Pr3+,Dy3+,Gd3+,Nd3+等)、過渡元素??(Ti2+,Ni2+,?Mn2+,Cr3'?Mo3+,?Re4+,?Os4+等)和錒系元素,它們均可以用作上轉(zhuǎn)換發(fā)光。??如圖1.6所示,上轉(zhuǎn)換發(fā)光的類型共有如下四種丨83-851:合作上轉(zhuǎn)換COL、激發(fā)態(tài)吸收??ESA、能量傳遞上轉(zhuǎn)換ETU和光子雪崩PA。??合作上轉(zhuǎn)換發(fā)光是一對
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Yb3+、Ho3+摻雜濃度及晶粒尺寸對NaYF4∶Yb3+,Ho3+上轉(zhuǎn)換材料發(fā)光的影響[J]. 郝秀利,陳永生,陳喜平,周建朋,王洪洪,盧景霄,楊仕娥. 功能材料. 2012(17)
[2]Y2O2S:Yb,Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備及性能[J]. 韓朋德,朱怡青,張樂,陳雁,王麗熙,張其土. 硅酸鹽學(xué)報. 2012(07)
[3]多邊形棒狀透鏡出端輻射均勻性的研究[J]. 金新華,鄭曉東,王政. 光子學(xué)報. 2006(12)
[4]Y2O3:Er3+納米晶anti-Stokes發(fā)光性質(zhì)的研究[J]. 王新,單桂曄,安利民,朝克夫,曾慶輝,陳寶玖,孔祥貴. 物理學(xué)報. 2004(06)
[5]稀土離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光及研究進(jìn)展[J]. 楊建虎,戴世勛,姜中宏. 物理學(xué)進(jìn)展. 2003(03)
[6]熒光壽命測定的現(xiàn)代方法與應(yīng)用[J]. 房喻,王輝. 化學(xué)通報. 2001(10)
博士論文
[1]基于雙頻激發(fā)稀土離子摻雜材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光及應(yīng)用探索[D]. 陳智.華南理工大學(xué) 2017
本文編號:3259454
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