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稀土发光和激光材料课件 根据激发方法可将发光材料分为： （1）光致发光材料： 用紫外光、可见光或红外激发发光材料而产生的发光现象称为光致发光。分为荧光灯用发光材料、长余辉发光材料和上转换发光材料等。 （2）电致发光材料：在直流或交流电场作用下，依靠电流和电场的激发使无机材料发光的现象称为电致发光。电致发光是将电能直接转换成光。 稀土发光和激光材料课件 （3）阴极射线致发光材料: 电子束能量：几千～几万eV 紫外光能量: 5～6eV 因此,有些材料没有光致发光，但却有阴极射线 发光。 这类发光材料一般用于电子束管用荧光粉， 其产量仅次于灯用荧光粉。 稀土发光和激光材料课件 阴极射线管背光彩色电视机 稀土发光和激光材料课件 （4）X射线发光材料： 由X射线来激发发光材料产生发光的现象。X射线致发光材料主要分为直接观察屏发光材料、X射线增感屏发光材料和X射线断层扫描荧光粉。 （5）放射线发光材料：由放射性物质蜕变时放出的α粒子、β粒子和γ射线激发而发光的物质称为放射线发光材料。 稀土发光和激光材料课件 激活发光材料的紫外线能量可以直接被发光中心吸收（激活剂或杂质吸收），也可以被发光材料的基质所吸收（本征吸收）。 在第一种情况下，吸收或伴有激活剂的电子壳层内的电子向较高能级跃迁，或电子与激活剂完全脱离及激活剂跃迁到离子态； 在第二种情况下，基质吸收能量时，在基质中形成空穴和电子，空穴可能沿晶体移动，并被束缚在各个发光中心上。辐射是由于电子返回到较低能级或电子和离子中心（空穴）再结合（复合）所致。 某些材料的发光（能量的吸收和能量的辐射）只和发光中心内的电子跃迁有关，这种材料称为“特征性”发光材料。 “特征性”发光材料 稀土发光和激光材料课件 特征性发光材料的衰减速度与激发光强度及温度无关。 按指数顾虑衰减的发光材料：硅酸盐、磷酸盐、砷酸盐、锗酸盐和两个激活剂的特征发光材料。 激发后的电子离开发光中心可能和某一离化中心复合，也可能被陷阱俘获。 稀土发光和激光材料课件 余辉材料的分类： 稀土发光和激光材料课件 结论：衰减的性质由电子和空穴陷阱的能量分布决定，主要和基质、激活剂、共激活剂的化学性质以及发光材料的灼烧温度和持续时间有关。 稀土发光和激光材料课件 衰减的光和 发出的能量 储存的能量 通常，衰减光的和小于增长光的和，这证明存在无辐射跃迁。 发光材料存储的能量没有完全变成光能。 稀土发光和激光材料课件 IF=1.715 稀土发光和激光材料课件 * 　　以稀土离子作为激活剂的发光体是稀土发光材料中的最主要的一类，根据基质材料的不同又可分为两种情况： 　　? 材料基质为稀土化合物； 　　　　如Y2O3 ：Eu3+； 　　? 材料基质为非稀土化合物； 　　　　如SrAl2O4：Eu2+。 稀土发光和激光材料课件 * 　　可以作为激活剂的稀土离子主要是Gd3+两侧的Sm3+、Eu3+、Eu2+、Tb3+、Dy3+。 　　其中应用最多的是Eu3+和Tb3+。 稀土发光和激光材料课件 * 　　Tb3+是常见的绿色发光材料的激活离子。 　　另外，Pr3+、Nd3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Y3+可作为上转换材料的激活剂或敏化剂。 稀土发光和激光材料课件 * 　　可以通过选择基质的化学组成，添加适当的阳离子或阴离子，改变晶场对Eu2+的影响，制备出特定波长的新型荧光体，提高荧光体的发光效率，故这类发光材料具有广泛的应用。 稀土发光和激光材料课件 * ② 稀土化合物作为基质材料 　　常见的可作为基质材料的稀土化合物有Y2O3、La2O3和Gd2O3等，也可以稀土与过渡元素共同构成的化合物作为基质材料(如YVO4)。 稀土发光和激光材料课件 * ⑸ 三基色原理 　　①将适当选择的三种基色(红、绿、蓝　)按不同比例合成，可引起不同的彩色感觉； 稀土发光和激光材料课件 * ?稀土三基色荧光灯 （1977年获得美国重大技术发明奖） 　　发蓝光 (峰值450nm) 的铕激活的多铝酸钡镁 (BaMg2Al16O27：Eu2+) 　　发绿光 (峰值543nm) 的铈、铽激活的多铝酸镁 (MgAl11O19：Ce3+, Tb3+) 　　发红光 (峰值611nm) 的铕激活的氧化钇 (Y2O3：Eu3+) 稀土发光和激光材料课件 * ? 红色荧光粉的制备 　　将Y2O3和Eu2O3按一定比例混合后溶于6mol/L盐酸，滤去不溶物，加热近沸，以温度约95℃的15％草酸进行沉淀。 稀土发光和激光材料课件 * 稀土发光和激光材料课件 * 　　热渍2～3h后过滤，洗涤沉淀至近中性，烘干。 　　在850～900℃加热，使之分解为 (Y, Eu)2O3的混合物。 　　将混合物置于坩埚中，在1250～