Principe de luminescence du stockage de la lumière et des matériaux auto-éclairants

Stockage légeretmatériau auto-éclairantest un matériau qui peut absorber etstocker la lumière. Après avoir absorbé quelques minutes de lumière, le matériau peutbrille dans le noirpendant longtemps.

Pas toutmatériaux auto-éclairantsont des propriétés luminescentes. Seuls les matériaux présentant des défauts de structure et des défauts extrinsèques dans le réseau cristallin des matériaux ont la fonction de luminescence. Les défauts de structure sont des trous et des ions produits entre les points du réseau, également appelés défauts du réseau. La luminescence causée par des défauts de réseau des matériaux est appelée luminescence auto-activée. En cours de synthèse à haute température dematériaux auto-éclairants, un élément est ajouté au matériau de la matrice et les ions de l'élément ajouté sont imprégnés dans le réseau de la matrice pour former des défauts d'impuretés. La luminescence causée par ce défaut est appelée luminescence activée et les éléments ajoutés sont appelés activateurs.

Pour les matériaux de photoluminescence, l'énergie de la lumière UV des matériaux excités peut être absorbée par la matrice. Une fois que la matrice a absorbé l'énergie, la luminescence du matériau auto-éclairant peut être générée directement par la recombinaison d'électrons et de trous de bande de valence, ou par le centre de luminescence formé par des défauts de réseau ou des défauts d'impureté. Ce type de matériau auto-éclairant est appelé compositematériau auto-éclairant. Ce sont des composés de type semi-conducteur, et le réseau matriciel est le milieu qui produit le processus de luminescence. Lorsque de tels matériaux auto-éclairants sont excités par la lumière UV, la matrice absorbe d'abord l'énergie et l'énergie est transférée au centre de luminescence pour produire la luminescence. Par conséquent, dans le processus d'absorption d'énergie, de transfert d'énergie et de luminescence, le matériau composite auto-éclairant a une grande perte et une faible efficacité lumineuse.

Lorsque l'énergie de la lumière UV excite le matériau, il peut également être absorbé directement par le centre de luminescence. après avoir absorbé l'énergie, les électrons dans le centre de luminescence transitent de l'état basse énergie à l'état haute énergie, ce qui produit de la luminescence lorsque les électrons reviennent de l'état haute énergie à l'état basse énergie. Le matériau que la luminescence ne concerne que la transition électronique dans le centre de luminescence est un matériau auto-éclairant caractéristique. Les éléments utilisés comme activateurs pour former des centres de luminescence sont principalement des éléments de terres rares. Les matériaux auto-éclairants avec des composés d'oxygène comme matrice, tels que le silicate, le phosphate, l'aluminate et ainsi de suite, appartiennent tous à la caractéristiquematériaux auto-éclairants. Le processus de luminescence de ce type de matériau est plus simple que celui du matériau composite, son centre de luminescence absorbe directement l'énergie d'excitation et l'énergie de l'interaction entre le centre de luminescence et la matrice est plus faible, ce qui rend ce type de matériau efficacité de luminescence.

lestockage légerpropriétés des séries sulfure et aluminatematériaux auto-éclairantssont liés au niveau d'énergie du piège à différentes profondeurs dans ces matériaux. Lorsque la lumière UV excite, le niveau d'énergie du piège avec une certaine profondeur d'énergie capture suffisamment d'électrons de l'état excité et les stocke. Une fois que la lumière UV a cessé l'excitation, les électrons sont stockés et libérés progressivement sous la perturbation thermique à température ambiante, puis les électrons libérés sont transférés à l'état excité, ce qui produit de la lumière lorsque les électrons reviennent de l'état excité à l'état fondamental.