800 nm附近的寬帶近紅外光在食品檢測(cè)和夜視監(jiān)控中有著廣闊的應(yīng)用前景。相較于近紅外芯片,近紅外熒光粉具有成本較低、合成工藝成熟、可組合調(diào)諧等優(yōu)點(diǎn)。然而,目前近紅外熒光粉普遍存在半波寬窄、熱穩(wěn)定性差、發(fā)光強(qiáng)度弱等缺點(diǎn)。經(jīng)典的石榴石結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性和豐富的多面體環(huán)境,這些特點(diǎn)為Cr3+的寬帶發(fā)射提供了可能。因此我們嘗試合成Cr3+摻雜石榴石結(jié)構(gòu)寬帶近紅外熒光粉,并通過構(gòu)建能量傳遞提高近紅外熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度。此外,基于石榴石結(jié)構(gòu)的開放性和Cr3"易受環(huán)境影響的特點(diǎn),試圖通過成分替換來調(diào)節(jié)Cr3+的光譜性能。研究了 Ca2LuHf2Al3O12:Cr3+的發(fā)光性能。在 460 nm 的激發(fā)下,Ca2LuHf2Al3O12:0.03Cr3+的發(fā)射峰位于775 nm、半波寬為147nm。通過分析激發(fā)發(fā)射光譜以及發(fā)射強(qiáng)度與濃度的關(guān)系,分析Ca2LuHf2Al3O12中Cr3+濃度猝滅的原因是輻射再吸收和偶極子相互作用。發(fā)射光譜峰值波長(zhǎng)隨著Cr3+摻雜濃度發(fā)生紅移,原因可以歸結(jié)于輻射再吸收以及多極子相互作用。在460 nm的激發(fā)下,Ca2LuHf2Al3O12:0.03Cr3+在150℃時(shí)的發(fā)光... 

【文章來源】：北京有色金屬研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１近紅外實(shí)現(xiàn)方式的圖示??（ａ）多芯片組合發(fā)光；（ｂ）熒光粉轉(zhuǎn)換發(fā)光??

３＋、Ｙｂ３＋為發(fā)光中心的近紅外熒光粉。??（１）?Ｐｒ＾摻雜近紅外熒光粉??Ｐｒ３＋能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)余輝紅光發(fā)射，在生物醫(yī)療中被用作指示劑。Ｐｒ３＋離子在紅外區(qū)域??的發(fā)射波長(zhǎng)大約在８７２?ｎｍ和１０３７?ｎｍ。Ｌｉａｎｇ等采用高溫固相法合成了?ＭｇＧｅ〇３：Ｐｒ３＋??和ＣｄＳｉＣ＾Ｐｒ＾熒光粉，在紫外光的激發(fā)下，ＭｇＧｅ０３：Ｐｒ３＋發(fā)射出峰值波長(zhǎng)在６２５?ｎｍ??ＵＤｚ—３Ｈ４）、９００?ｎｍ?ＵＤ２—３Ｈ６）和?１０８５?ｎｍ?近紅外光，持續(xù)發(fā)光時(shí)??間大于１２０小時(shí)［｜２］。圖１．２是ＭｇＧｅ〇３：Ｐｒ３＋的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜，雖然ＰＰ在ＭｇＧｅＣｂ??中能夠被藍(lán)光有效激發(fā)，但是其發(fā)射光譜半峰寬窄，且９００?ｎｍ和１０８５?ｎｍ處的發(fā)光??強(qiáng)度僅為６２５?ｎｍ處發(fā)光強(qiáng)度的一半。??－?＂４?ＭｇＧｅ０３：Ｐｒ３＋??Ｅｘ?Ｅｍ??？Ｅ??ｎｍ??３００?５００?７００?９００?１１００?１３００??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）??圖１．２?ＭｇＧｅ〇３：Ｐｒ３＋的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜［１２］??（２）?Ｎｄ３＋摻雜近紅外熒光粉??Ｎｄ３＋離子具有多個(gè)激發(fā)能級(jí)，覆蓋范圍從紫外至近紅外區(qū)域。其近紅外發(fā)射峰包??括?９００ｎｍ?（４Ｆ３／２—４ｌ９／２）、ｌ〇６０ｎｍ?（４Ｆ３／２—４１丨丨／２）和?１３４０ｎｍ?（４Ｆ３／２—４Ｉｉ３／２），其中?１０６０??ｎｍ的強(qiáng)度較強(qiáng)并己商用為高能激光，１３４０?ｎｍ的近紅外在光放大器方面有應(yīng)用的可??能。ＧｄＮｂ〇４：Ｎｄ３＋在２６６?ｎｍ紫外光的激發(fā)下發(fā)射出８５０?ｎｍ至９５０?ｎｍ的近紅外光，??該范圍的近紅外光譜分別由８１２?ｎｍ、８８８?ｎｍ、８８８?ｎｍ

，通過Ｙｂ３＋－Ｈｏ３＋能量傳遞，提高了?Ｈｏ３＋在１１９０?ｎｍ處的近紅外發(fā)射［１６］。??（４）?Ｅｒ３—摻雜近紅外焚光粉??ＥＰ＋離子在紅外區(qū)域的發(fā)光波長(zhǎng)為８００ｎｍ，９８０ｎｍ和１５４０ｎｍ。多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道的??是Ｅｒ＾的長(zhǎng)余輝性能，如Ｙｕ等人采用燃燒合成法，在ＳｒＡｌ２０４：Ｅｕ２＋，Ｄｙ３＋長(zhǎng)余輝綠色??熒光粉（Ａｅｍ?＝?５２０?ｎｍ）的基礎(chǔ)上摻入Ｅｒ３＋，使ＳｒＡｈＯｆＥｕｔＤｙ＾Ｅｒ＾在３４０?ｎｍ的激??發(fā)下獲得１５４０ｎｍ?（４１丨３／２—４１丨５／２）近紅外發(fā)射（圖１．３），且余輝時(shí)間大于１０分鐘Ｍ。??由于Ｅｒ＾的的近紅外發(fā)光處于第二、三生物窗口（１０００￣１８００ｎｍ），該波段的近紅外??光在生物成像中能夠獲得低背景噪音、高對(duì)比度的成像［｜８］，因此受到研宄人員的關(guān)注。??Ｚｈｏｕ等利用溶膠凝膠法合成了?ＹＡＧｉＣｅｉＥｒ３—熒光粉，在４６７?ｎｍ的激發(fā)下發(fā)射出１５３１??ｎｍ的近紅夕卜［１９〗。Ｙｅ等合成了?ＬａｓＧａｓＧｅＯＭｉＣｒ＇Ｙｔｒ＇Ｅｒ３—熒光粉，在６６０?ｎｍ的激發(fā)??下發(fā)出９７６?ｎｍ和１５４０?ｎｍ的紅外光，分別屬于Ｙｂ３＋和Ｅｒ３—＾。???１??＂Ｉ?，，?ｉ?■?１?１?ｉ／／?？?Ｉ?＊??Ｓ＞ｙ３＇ｘ％?Ｅｒ３＋?Ｊ??｜??Ｉ；＊．?Ｉ??＝?３４０ｎｍ?Ｉ：?：ｌ??ｉｔ??ｆｉｉｗｉｆｒ＾?■?－－??３００?４００?５００?６００?７００?１５００?１６００??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）??圖１．３?ＳｒＡｌ２〇４：Ｅｕ２＋，Ｄｙ３＋，Ｅｒ３＋的激發(fā)光譜（左）和發(fā)射光譜（右）［ｌ７］??（５）?Ｔｍ３＋摻雜近紅外熒光粉??Ｔｍ３＋摻

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3499440