Výskumníci z Univerzity v Lanzhou vyvinuli nový účinný typ žlto emitujúceho fluorescenčného prášku so štruktúrou granátu pre osvetlenie riadené vysokovýkonným laserom.

Wang Deyin z Univerzity Lanzhou @ Wang Yuhua LPR nahrádza BaLu2Al4SiO12 pármi Mg2+-Si4+. Nový fluorescenčný prášok BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:Ce3+ s excitovaným modrým svetlom a žltým žiarením bol pripravený s použitím párov Al3+-Al3+ v Ce3+ s externou kvantovou účinnosťou (EQE) 66,2 %. Súčasne s červeným posunom emisie Ce3+ táto substitúcia tiež rozširuje emisiu Ce3+ a znižuje jeho tepelnú stabilitu.

Univerzita Lanzhou, Wang Deyin a Wang Yuhua, LPR nahrádzajú BaLu2Al4SiO12 pármi Mg2+-Si4+: Nový žlto emitujúci fluorescenčný prášok BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12:Ce3+ s excitovaným modrým svetlom bol pripravený s použitím párov Al3+-Al3+ v Ce3+ s externou kvantovou účinnosťou (EQE) 66,2 %. Súčasne s červeným posunom emisie Ce3+ táto substitúcia tiež rozširuje emisiu Ce3+ a znižuje jeho tepelnú stabilitu. Spektrálne zmeny sú spôsobené substitúciou Mg2+-Si4+, ktorá spôsobuje zmeny v lokálnom kryštalickom poli a pozičnej symetrii Ce3+.

Na vyhodnotenie uskutočniteľnosti použitia novovyvinutých žltých luminiscenčných fosforov na osvetlenie vysokovýkonným laserom boli tieto skonštruované ako fosforové kolesá. Pri ožiarení modrým laserom s hustotou výkonu 90,7 W mm −2 je svetelný tok žltého fluorescenčného prášku 3894 lm a nedochádza k žiadnemu zjavnému javu saturácie emisie. Použitím modrých laserových diód (LD) s hustotou výkonu 25,2 W mm −2 na excitáciu žltých fosforových kolies sa vytvára jasné biele svetlo s jasom 1718,1 lm, korelovanou teplotou farby 5983 K, indexom podania farieb 65,0 a farebnými súradnicami (0,3203, 0,3631).
Tieto výsledky naznačujú, že novo syntetizované žlté luminiscenčné fosfory majú významný potenciál v aplikáciách osvetlenia riadeného vysokovýkonnými lasermi.

Obrázok 1

Kryštálová štruktúra BaLu1.94(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.06Ce3+ pri pohľade pozdĺž osi b.

Obrázok 2

a) HAADF-STEM snímka BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Porovnanie so štruktúrnym modelom (vložky) ukazuje, že všetky polohy ťažkých katiónov Ba, Lu a Ce sú jasne zobrazené. b) SAED obrazec BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ a súvisiace indexovanie. c) HR-TEM BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Vložka je zväčšený HR-TEM. d) SEM BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Vložka je histogram distribúcie veľkosti častíc.

Obrázok 3

a) Excitačné a emisné spektrá BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(0 ≤ x ≤ 1.2). Vložená grafika zobrazuje fotografie BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) za denného svetla. b) Poloha píku a zmena FWHM so zvyšujúcim sa x pre BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). c) Externá a vnútorná kvantová účinnosť BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). d) Krivky rozpadu luminiscencie BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) monitorujúce ich príslušnú maximálnu emisiu (λex = 450 nm).

Obrázok 4

a–c) Vrstevnicová mapa teplotne závislých emisných spektier fosforu BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(x = 0, 0.6 a 1.2) pri excitácii 450 nm. d) Emisná intenzita BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 a 1.2) pri rôznych teplotách ohrevu. e) Konfiguračný súradnicový diagram. f) Arrheniovo prispôsobenie emisnej intenzity BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 a 1.2) ako funkcia teploty ohrevu.

Obrázok 5

a) Emisné spektrá BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ pri excitácii modrými LD s rôznymi hustotami optického výkonu. Vložka je fotografia vyrobeného fosforového kolesa. b) Svetelný tok. c) Účinnosť konverzie. d) Farebné súradnice. e) Zmeny CCT svetelného zdroja dosiahnuté ožiarením BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ modrými LD pri rôznych hustotách výkonu. f) Emisné spektrá BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ pri excitácii modrými LD s hustotou optického výkonu 25,2 W mm−2. Vložka je fotografia bieleho svetla generovaného ožiarením žltého fosforového kolesa modrými LD s hustotou výkonu 25,2 W mm−2.

Prevzaté z Lightingchina.com


Čas uverejnenia: 30. decembra 2024