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Matériaux photoluminescents inorganiques et applications

Nombre Parcourir:237     auteur:Éditeur du site     publier Temps: 2020-04-08      origine:Propulsé



Photoluminescencese réfère à laphénomène lumineuxproduite par des matériaux électroluminescents excitants avec une lumière ultraviolette, visible ou infrarouge. Il passe approximativement par trois processus principaux: l'absorption, le transfert d'énergie et l'émission de lumière. L'absorption et l'émission de lumière entre les transitions entre les niveaux d'énergie passent par des états excités. Le transfert d'énergie est dû au mouvement de l'état excité.

matériaux électroluminescents


L'énergie du rayonnement lumineux d'excitation peut être directement absorbée par lecentre luminescent(activateur ou impureté), ou il peut être absorbé par la matrice du matériau luminescent. Dans le premier cas, le centre émetteur de lumière absorbe l'énergie et passe à un niveau d'énergie supérieur, puis revient à un niveau d'énergie inférieur ou à un niveau d'énergie à l'état fondamental pour émettre de la lumière. L'étude des propriétés du spectre énergétique de ces états excités implique l'interaction entre le centre d'impuretés et le réseau, qui peut être analysée par la théorie du champ cristallin. Au fur et à mesure que l'effet du champ cristallin est renforcé, le spectre d'absorption et le spectre d'émission sont passés de larges à étroits, et l'effet de température passe également de faible à fort, ce qui fait qu'une partie de l'énergie d'excitation devient l'énergie de vibration du personnage, et lelumineuxl'efficacité diminue.

Classification des matériaux photoluminescents

Les matériaux photoluminescents sont divisés en matériaux électroluminescents pour lampes fluorescentes,matériaux émettant de la lumièrepour les écrans plasma (PDP), les matériaux électroluminescents à longue rémanence et les matériaux électroluminescents à conversion ascendante.


Matériau phosphore

La diode électroluminescente (LED) est une source de lumière solide, qui présente les avantages d'économie d'énergie, de protection de l'environnement, de solidification complète et de longue durée de vie. C'est l'un des moyens importants pour l'homme de résoudre la crise énergétique du 21e siècle. La LED blanche utilise son économie d'énergie (1/8 incandescent, 1/2 fluorescent), petite taille, faible génération de chaleur, démarrage basse tension ou faible courant, longue durée de vie (plus de 120000h), réponse rapide, résistance aux chocs, résistance aux chocs . Les avantages de la recyclabilité, de la non-pollution, de l'emballage plat et du développement facile en produits fins et courts ont été rapidement développés. La LED blanche est largement utilisée dans une variété de domaines d'éclairage tels que l'éclairage de paysage urbain, le rétroéclairage d'affichage à cristaux liquides, l'éclairage général intérieur et extérieur, etc. Elle est considérée comme une nouvelle génération d'éclairage vertSource de lumièrequi remplace les lampes à incandescence et fluorescentes.

Source de lumière


Matière luminescente longue rémanence

Longue rémanencematériau luminescentest une sorte de matériau de photoluminescence qui peut stocker l'énergie de l'irradiation de la lumière externe sous la lumière naturelle ou une source de lumière artificielle, puis la libérer lentement sous forme de lumière visible à une certaine température (en référence à la température ambiante). Les matériaux luminescents à longue rémanence sont appelés matériaux de stockage de la lumière ou matériaux noctilucents. Les matériaux luminescents à longue rémanence ont des applications importantes dans les affichages par faible luminosité, l'éclairage, les environnements spéciaux (transport, aérospatial, navigation, impression et teinture, textiles, art, etc.).


Matériau luminescent à conversion ascendante

Un matériau luminescent à conversion ascendante est un matériau luminescent qui absorbe le rayonnement lumineux de faible énergie et émet un rayonnement lumineux de haute énergie. La luminescence à transfert ascendant fait référence au phénomène dans lequel deux ou plusieurs photons de basse énergie sont convertis en un photon de haute énergie. Le mécanisme de luminescence du matériau luminescent à conversion ascendante est dû à l'effet de couplage de deux ou plusieurs photons; sa caractéristique est que l'énergie photonique absorbée est inférieure à l'énergie photonique émise, ce phénomène viole la loi de Stokes, donc ce type de matériau est aussi appelé matériau luminescent anti-Stokes. La conversion ascendante des matériaux luminescents dans certains documents fait spécifiquement référence aux matériaux qui convertissent la lumière infrarouge en lumière visible.


Applications de photoluminescence

L'application la plus courante de la photoluminescence est les lampes fluorescentes. Il émet de la lumière visible par la lumière ultraviolette générée par la décharge de gaz dans le tube de la lampe excitant la poudre luminescente sur la paroi du tube. Son efficacité est environ 5 fois supérieure à celle des lampes à incandescence. En outre, la photoluminescence des \"lampes à lumière noire\" et d'autres lampes monochromatiques est largement utilisée dans les technologies d'impression, de reproduction, médicales, de croissance des plantes, de piégeage d'insectes et de décoration. Le matériau à conversion ascendante peut convertir la lumière infrarouge en lumière visible et peut être utilisé pour détecter la lumière infrarouge, telle que le champ lumineux d'un laser infrarouge.

matériaux émettant de la lumière


Photoluminescenceest une méthode d'analyse non destructive et très sensible. Il peut fournir des informations sur la structure, la composition et l'arrangement atomique environnemental du matériau. L'application du laser fait pénétrer ce type de méthode d'analyse dans les domaines de la micro-zone, de l'excitation sélective et des processus transitoires, et en fait également une méthode de recherche importante. Il est maintenant largement utilisé en physique, science des matériaux, chimie et biologie moléculaire.



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