Люминесцентные и температурные характеристики YAG – керамики переменного состава

Разработана технология изготовления люминесцентной керамики методом УЗ-прессования с последующим атмосферным спеканием. Проведен анализ структурно-морфологических свойств и спектров люминесценции, изучены спектрально-кинетические характеристики, построены диаграммы распределения частиц и индикатрисы рассеивания поликристаллической структуры образцов YAG:Ce керамики, активированной РЗИ и керамики, изготовленной методом УЗ-компактирования. Изготовлен экспериментальный макет осветительного устройства и проведена оценка эффективности преобразователей на основе YAG:Ce керамики.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 12
Глава 1. Литературный обзор …………………………………………………………………. 14
1.1 Структура алюмоиттриевого граната ………………………………………………….. 14
1.2 Фотолюминесцентные свойства YAG-керамики, активированной РЗИ …. 14
1.3 Влияние введения активаторов и технологических режимов изготовления
на структурные и излучательные свойства керамики …………………………………… 19
1.4 Тепловые характеристики YAG-керамики ………………………………………….. 24
1.5 Конструкции излучателей на основе YAG-керамики …………………………… 27
Выводы по Главе 1 ………………………………………………………………………………….. 31
Глава 2. Изготовление исследуемых образцов и методика эксперимента .. 32
2.1 Состав и технология получения YAG:Ce керамики переменного состава 32
2.2 Анализ фазового состава и микроструктуры ……………………………………….. 34
2.3 Анализ морфологии и элементного состава ………………………………………… 35
2.4 Энергетическая эффективность излучения YAG:Ce3+ керамики …………… 35
2.5 Методика импульсной катодолюминесцентной спектрометрии с
наносекундным временным разрешением …………………………………………………… 37
2.6 Регистрация спектров ИКЛ на базе оптоволоконного спектрометра
AvaSpec Avantes ……………………………………………………………………………………….. 39
2.7 Методика исследования температурных зависимостей люминофоров ….. 41
Глава 3. Характеризация структуры и морфологии YAG-керамики ………. 42
3.1 Керамика, изготовленная методом УЗ-компактирования: анализ фазового
состава и микроструктуры …………………………………………………………………………. 42
3.2 Керамика, активированная РЗИ: анализ фазового и гранулометрического
состава, микроструктуры …………………………………………………………………………… 43
Глава 4. Излучательные свойства исследуемых образцов YAG-керамики 46
4.1 Спектры фотолюминесценции……………………………………………………………. 46
4.2 Импульсная катодолюминесценция ……………………………………………………. 48
4.3 Кинетики затухания ………………………………………………………………………….. 49
4.4 Температурные исследования…………………………………………………………….. 52
4.5 Индикатрисы рассеивания YAG-керамики, активированной РЗИ …………. 53
4.6 Эффективность преобразования излучения …………………………………………. 54
Выводы по Главе 4 ………………………………………………………………………………….. 56
Глава 5. Макет конструкции излучателя на основе люминесцентной YAG-
керамики ………………………………………………………………………………………………… 57
Выводы по Главе 5 ………………………………………………………………………………….. 62
Глава 6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсо-
сбережение ………………………………………………………………………………………………. 63
6.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……… 64
6.1.1 Анализ конкурентных технических решений …………………………………. 64
6.1.2 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………. 65
6.2 Планирование научно-исследовательских работ ……………………………….. 68
6.2.1 Структура работ в рамках научного исследования …………………………. 68
6.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения ……………………………………………………………………………………………….. 69
6.3 Бюджет научно-технического исследования ……………………………………….. 72
6.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования ……. 72
6.3.2 Расчет амортизации специального оборудования …………………………… 73
6.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы ……………………………… 74
6.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы …………………… 75
6.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) ……….. 75
6.3.6 Накладные расходы ……………………………………………………………………… 76
6.3.7 Бюджетная стоимость НИР …………………………………………………………… 76
6.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования…… 77
6.4.1 Интегральный показатель финансовой эффективности …………………… 77
6.4.2 Интегральный показатель ресурсоэффективности ………………………….. 78
6.4.3 Интегральный показатель эффективности вариантов исполнения
разработки ……………………………………………………………………………………………….. 79
Заключение по разделу «Финансовый менеджмент» ………………………………. 80
Глава 7. Социальная ответственность …………………………………………………….. 81
7.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………. 82
7.2 Производственная безопасность…………………………………………………………. 84
7.2.1 Микроклимат ………………………………………………………………………………. 85
7.2.2 Шум ……………………………………………………………………………………………. 86
7.2.3 Освещенность ……………………………………………………………………………… 86
7.2.4 Электробезопасность ……………………………………………………………………. 88
7.3 Экологическая безопасность………………………………………………………………. 90
7.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………. 91
Заключение по разделу «Социальная ответственность» …………………………. 95
Заключение …………………………………………………………………………………………….. 96
Апробация результатов дипломной работы ………………………………………………… 97
Список использованных источников ………………………………………………………….. 98
Приложение А ………………………………………………………………………………………… 102