Výzkumníci z Univerzity v Lanzhou vyvinuli nový účinný typ žlutého fluorescenčního prášku s granátovou strukturou pro osvětlení řízené vysoce výkonným laserem.

Wang Deyin z Lanzhouské univerzity @ Wang Yuhua LPR nahradil BaLu2Al4SiO12 páry Mg2+-Si4+. Nový modrý světlem excitovaný žlutě emitující fluorescenční prášek BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:Ce3+ byl připraven za použití párů Al3+-Al3+ v Ce3+ s externí kvantovou účinností (EQE) 66,2 %. Současně s rudým posuvem emise Ce3+ tato substituce také rozšiřuje emisi Ce3+ a snižuje jeho tepelnou stabilitu.

Univerzita Lanzhou, Wang Deyin a Wang Yuhua, LPR nahrazují BaLu2Al4SiO12 páry Mg2+-Si4+: Nový modrý excitovaný fluorescenční prášek BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:Ce3+ s použitím párů Al3+-Al3+ v Ce3+ byl připraven s externí kvantovou účinností (EQE) 66,2 %. Současně s rudým posuvem emise Ce3+ tato substituce také rozšiřuje emisi Ce3+ a snižuje jeho tepelnou stabilitu. Spektrální změny jsou způsobeny substitucí Mg2+-Si4+, která způsobuje změny v lokálním krystalovém poli a poziční symetrii Ce3+.

Pro vyhodnocení proveditelnosti použití nově vyvinutých žlutých luminiscenčních fosforů pro vysoce výkonné laserové osvětlení byly tyto fosforové kotouče konstruovány jako fosforová kola. Při ozáření modrým laserem s hustotou výkonu 90,7 W mm⁻² je světelný tok žlutého fluorescenčního prášku 3894 lm a nedochází k žádnému zjevnému jevu saturace emise. Použitím modrých laserových diod (LD) s hustotou výkonu 25,2 W mm⁻² k buzení žlutých fosforových kotoučů je produkováno jasné bílé světlo s jasem 1718,1 lm, korelovanou teplotou chromatičnosti 5983 K, indexem podání barev 65,0 a barevnými souřadnicemi (0,3203, 0,3631).
Tyto výsledky naznačují, že nově syntetizované žluté luminiscenční fosfory mají významný potenciál v aplikacích osvětlování řízeného vysoce výkonnými lasery.

Obrázek 1

Krystalová struktura BaLu1,94(Mg0,6Al2,8Si1,6)O12:0,06Ce3+ při pohledu podél osy b.

Obrázek 2

a) HAADF-STEM snímek BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Porovnání se strukturním modelem (vložky) ukazuje, že všechny pozice těžkých kationtů Ba, Lu a Ce jsou jasně zobrazeny. b) SAED obrazec BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ a související indexování. c) HR-TEM BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Vložka je zvětšený HR-TEM. d) SEM BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Vložka je histogram distribuce velikosti částic.

Obrázek 3

a) Excitační a emisní spektra BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(0 ≤ x ≤ 1.2). V vloženém obrázku jsou fotografie BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) za denního světla. b) Poloha píku a změna FWHM s rostoucím x pro BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). c) Vnější a vnitřní kvantová účinnost BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). d) Křivky luminiscenčního rozpadu BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) monitorující jejich příslušnou maximální emisi (λex = 450 nm).

Obrázek 4

a–c) Vrstevnicová mapa teplotně závislých emisních spekter fosforu BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(x = 0, 0.6 a 1.2) při excitaci 450 nm. d) Intenzita emise BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 a 1.2) při různých teplotách ohřevu. e) Konfigurační souřadnicový diagram. f) Arrheniova fitování intenzity emise BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 a 1.2) v závislosti na teplotě ohřevu.

Obrázek 5

a) Emisní spektra BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ za excitace modrými LD s různými hustotami optického výkonu. Vložená fotografie je zhotoveného fosforového kotouče. b) Světelný tok. c) Účinnost konverze. d) Barevné souřadnice. e) Změny CCT světelného zdroje dosažené ozářením BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ modrými LD s různými hustotami výkonu. f) Emisní spektra BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ za excitace modrými LD s hustotou optického výkonu 25,2 W mm−2. Vložená fotografie je znázorněna bílým světlem generovaným ozářením žlutého fosforového kotouče modrými LD s hustotou výkonu 25,2 W mm−2.

Převzato z Lightingchina.com


Čas zveřejnění: 30. prosince 2024