Спектральные характеристики люминофоров на основе гадолиний-иттрий алюминиевого граната, активированного церием

Джаныбеков, Чингис Ерболович Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Исследование оптических, спектрально-кинетических характеристик и эффективности синтезированных гранатовых люминофоров и керамики, полученной на основе синтезированных люминофоров.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 12
1 Обзор литературы …………………………………………………………………………………. 14
1.1 Эффективность материалов, используемых для преобразования длин волн15
1.2 Материалы для преобразователей длины волны ………………………………….. 17
1.3 Люминофоры ……………………………………………………………………………………… 19
1.4 Светодиоды белого свечения на основе люминофоров ………………………… 21
1.5 Пространственное расположение люминофора……………………………………. 25
1.6 Светодиоды белого свечения на основе УФ кристаллов с люминофором 26
1.7 СистемаY3Аl5O12:Се –Gd3Аl5O12:Се …………………………………………………….. 27
1.8 Передача энергии между ионами РЗЭ …………………………………………………. 30
2.Объекты и методы исследования …………………………………………………………… 32
2.1 Методы экспериментального исследования ………………………………………… 32
2.2 Объекты исследования ……………………………………………………………………….. 34
3 Результаты проведенного исследования ………………………………………………… 35
3.1 Спектральные характеристики YAG:0.06Ce люминофора с переменным
содержанием Tb4O7 ………………………………………………………………………………….. 35
3.2 Кинетические характеристики затухания люминесценции YAG:0.06Ce
люминофор с переменным содержанием Tb4O7 ………………………………………… 37
3.3 Спектральные характеристики YAG:0.06Ce керамики с переменным
содержанием Tb4O7 ………………………………………………………………………………….. 39
3.4 Кинетические характеристики затухания люминесценции YAG:0.06Ce
керамики с переменным содержанием Tb4O7 ……………………………………………. 41
3.5 Оптические и спектрально кинетические характеристики YAG:Ce керамики
изготовленной методом спарк-плазменного спекания……………………………….. 42
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 45
5 Социальная ответственность………………………………………………………………….. 72
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 85
Список публикаций ………………………………………………………………………………….. 86
Список используемых источников ……………………………………………………………. 87

Основой для построения изделий светотехники нового поколения
является полупроводниковый источник белого света, также он используется в
качестве основного элемента твердотельных световых модулей и
светотехнических приборов. Есть предположения, что применение белых
светодиодов значительно позволяет сэкономить электроэнергию, которую
можно оценить миллиардами долларов, также предполагается, что в течение
ближайшего года мировой оборот светотехнической промышленности,
основанной на производстве и реализации твердотельных источниках света,
превысит 40 млрд. долларов в год. Помимо экономии электроэнергии, белые
светоизлучающие диоды (СИД) обладают такими преимуществами высокая
надежность, прямой направленностью излучения, как длительный срок службы
(больше 50000 часов), механической прочностью, малым тепловыделением,
отсутствием ультрафиолетового вредного для здоровья излучения и опасных
веществ, малыми размерами.
Дальнейшее развитие светотехники невозможно без разработки
оптических материалов нового поколения. Поэтому создание новых оптических
материалов является важной, актуальной и стратегической задачей в
оптическом приборостроении и оптическом материаловедении. Большой
интерес для современной элементной базы фотоники, представляют
керамические материалы. Занимая промежуточное положение между
кристаллическими материалами и стеклами, они объединяют в себе лучшие
свойства кристаллов (высокая механическая и термическая прочность) и стекол
(возможность прессования и формования, возможность формирования
элементов различной геометрии). По спектрально-люминесцентным
характеристикам керамики могут быть близки, а в некоторых случаях и
превосходить характеристики лазерных, сцинтиляционых кристаллов-аналогов.
В настоящей работе приведены результаты исследования синтеза и
комплексного спектроскопического исследования характеристик
люминесцентной керамики, на основе предварительно синтезированных
гранатовых люминофоров, активированных редкоземельными элементами
(РЗЭ).
Целями работы являются:
– Исследовать спектрально-кинетические характеристики
синтезированных гранатовых люминофоров.
– Исследовать спектрально-кинетические характеристики керамики
полученной на основе синтезированных люминофоров.
– Исследовать энергетическую эффективность люминесценции для
синтезированных серий образцов.
– Провести сравнительный анализ полученных результатов
исследований.
1 Обзор литературы
Более известные промышленные белые СИД формируются на базе
полупроводниковых светодиодов синего или же ультрафиолетового диапазонов
длин волн, излучение которых всецело или же частно используется для
оптического возбуждения длин волн. Люминофоры и красители являются
подлинным примером для рассмотрения преобразования длин волн.
Ведущее место в использовании в качестве преобразователей длин
волны занимают люминофоры. Люминофоры выделяются высочайшей
устойчивостью, их квантовый выход нередко близок к 100%.
Распространенными почвами люминофоров считаются гранаты, в частности,
алюмоиттриевый гранат Y3Al5O12 (YAG). [1]
Оптически активными добавками выступают сами редкоземельные
элементы, а также их оксиды и другие соединения. Недостатком YAG
люминофоров может служить низкий индекс цветопередачи (CRI). Нынешние
белые СИД, изготовлены с помощью синего СИД и желтого люминофора и
характеризуются величиной индекса цветопередачи CRI 70-80. Это является
недостаточной величиной для жилых помещений, где индекс цветопередачи
должен быть 80-90, но достаточной для использования в системах наружного
освещения. Для того, чтобы получить теплый белый цвет применяются
люминофоры с широкополосным спектром излучения, смесь красного и
желтого люминофоров. Стоит заметить, что использование смеси
люминофоров, а также второстепенное введение менее по эффективности,
нежели YAG, красного люминофора приведет к потери результативности
белого СИД. При преобразовании ультрафиолетового излучения в белый свет у
белых СИД с ультрафиолетовым возбуждением наблюдаются высокие
энергетические потери (сдвиг Стокса) что является одним из недостатков,
поскольку приводит к малой световой отдаче СИД такого типа. Получить
качественный белый цвет позволяют белые светодиоды с люминофорами, что
является еще и значительно дешевле, чем RGB светодиоды (в расчете на
единицу светового потока). Трудность равномерного нанесения люминофора в
производственном процессе, низкую по сравнению с RGB-светодиодами
светоотдачу из-за преобразования света в слое люминофора, а также сложность
в контроле цветовой температуры – недостатки белых светоизлучающих
диодов данного типа. Также как и в случае с RGB-светодиодами необходимо
решать проблему улучшения теплоотвода.
В течение последних замеров отмечается важный прогресс в
применении нанотехнологий для сотворения высокоэффективных белых свето
излучающих диодов. Повышенный квантовый выход, монохроматичность
излучения, а еще вероятность варьирования длины волны люминесценции
путём конфигурации объема микрочастиц обуславливают внимание к
полупроводниковым нанокристаллам как материалам для белых светодиодов.
Коллоидные квантовые точки CdSe – ZnSe, применяемые в качестве
нанолюминофора, дают возможность получить белый свет с координатами
(0.33, 0.33) и CRI > 90 [1].

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

    Люминесцентные и температурные характеристики YAG – керамики переменного состава
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Спектрально-кинетические характеристики композиций полиметилметакрилата/ CdS: Ln(111)
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Адресные таблички с автономной подсветкой
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка светового ансамбля парка Суворова г. Томска
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка осветительной установки для объектов деревянного зодчества
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Расчет и конструирование светодиодного светильника с заданным светораспределением
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)