【摘 要】
：
氟化物材料由于其低声子能量的特性,在提高上转换效率上具有很大优势,受到广大研究人员的关注。相比于其他氟化物上转换材料,一步法合成的玻璃层附着型陶瓷材料在吸收上具有更大优势,可以配合稀土离子针对980nm入射激光的防逃逸而应用于防激光雷达的探测,也可以配合稀土离子实现宽波带多峰发射而应用于暖白光照明,同样可以配合稀土离子的能级热分布应用于温控中温度传感。本文设计了氟化物玻璃层附着型陶瓷这种新结构材料
论文部分内容阅读
氟化物材料由于其低声子能量的特性,在提高上转换效率上具有很大优势,受到广大研究人员的关注。相比于其他氟化物上转换材料,一步法合成的玻璃层附着型陶瓷材料在吸收上具有更大优势,可以配合稀土离子针对980nm入射激光的防逃逸而应用于防激光雷达的探测,也可以配合稀土离子实现宽波带多峰发射而应用于暖白光照明,同样可以配合稀土离子的能级热分布应用于温控中温度传感。本文设计了氟化物玻璃层附着型陶瓷这种新结构材料,通过多种测试表征了样品的结构形貌,分析了其结构对吸收发射光谱强度的影响。此外搭建了进行绝对光谱测试的积分球系统,通过卤素标灯的定标,直观定量的展示了转换吸收与发射特性,为光学材料的准确测量提供了可靠方法。在本实验中取得如下几个成果:1.设计了摩尔成分60ZrF4-30BaF2-10LaF3（ZBL）的玻璃层附着型陶瓷材料,将整体分为玻璃相(GZBL)、陶瓷相(CZBL)以及复合面(GCZBL)进行了测试分析。通过SEM对复合材料物相组成和结构形貌进行了分析;通过荧光光谱对玻璃相和陶瓷相进行了发光表征;对玻璃相进行了DTA测试,评估了玻璃相的热稳定性;并利用声子边带谱对玻璃相及陶瓷相的声子能量进行了评估。2.对玻璃相的折射率进行了测试,结合Eu3+掺杂GZBL与CZBL的发射光谱,通过Judd-Ofelt理论计算出Ω2分别为2.49×10-20和1.88×10-20cm~2,Ω4分别为3.88×10-20和4.18×10-20cm~2。较大的Ω2值表明离子周围环境具有强的反演非对称性和高的共价性。又通过测试的实验寿命与计算的理论寿命相比,得到GZBL与CZBL的量子效率分别高达98.5%和94.8%,同时GCZBL的宽波带多峰发射所拟合的色坐标落在色度图中黄白色区域,这种高效的近白光发射在激光照明方向具有较大的应用前景。3.通过积分球绝对光谱表征,将吸收和发射光谱进行光子量化,在33,106,264,400,549和701m W不同功率980nm激光激发下的光谱功率密度为16,52,129,196,269和344m W/mm~2。在激光功率密度为129m W/mm~2时,Er3+/Yb3+掺杂CZBL在522,543,665和848nm处的四个发射的净发射光子分别高达2.31×1014,11.49×1014,10.38×1014和6.62×1014cps,随着玻璃层的形成,发射光子数进一步增加并且在Er3+/Yb3+掺杂GCZBL中分别达到3.56×1014,16.48×1014,13.24×1014和8.75×1014cps,其整体量子产率提升28.4%,表明玻璃层的形成大大提高了材料的光转换能力,证明了Er3+/Yb3+共掺杂GCZBL复合材料具有很大潜力应用于入射激光的防逃逸。4.对Er3+/Yb3+共掺杂CZBL与GCZBL进行了温控测试,在303-633K温度范围内,于543K温度时,CZBL样品的最大灵敏度值达到2.81×10-3K-1。在303-573K温度范围内,于543K温度时,GCZBL样品的最大灵敏度值达到2.84×10-3K-1。和其它基质材料的温度传感参数相比,Er3+/Yb3+共掺杂CZBL和GCZBL样品对温度变化非常敏感,具有良好的温度传感潜能。
其他文献
制造业面向数字化和信息化的发展转型正加速进行,汽车制造企业也在如火如荼的转型升级中。我国虽然已经在发动机的加工装配过程中普遍使用了智能机器人发动机缸体清洗机,但与发达国家比应用不够充分,存在生产效率低、利用不充分、数据信息不透明等诸多问题,汽车制造企业迫切需要一个完善的发动机缸体清洗机可视化监控系统提高清洗机的效率和利用率。在此背景下,本论文设计并实现了发动机缸体清洗机可视化监控系统。本论文首先结
随着5G的普及,人们对信息量的需求日渐增多,因此对DWDM技术提出了更高的要求。但是随着传输速率和传输容量的增加会导致系统的色散、非线性效应对系统的影响较大,进而影响系统的传输效果。对于现代光通信技术中,抑制大容量长距离光纤传输的几个主要因素是发射端的调制方式、光纤的损耗问题、光纤的色散、非线性问题等。而掺铒光纤放大器的出现,极大解决了光纤的损耗问题,但由于传输距离的增加,光信号在光纤中传输的脉冲
光电催化过程能够原位生成如羟基自由基、超氧自由基以及空穴等活性物质,直接氧化有机污染物为水和二氧化碳,具有效率高和环境相容性好的特点,已成为极具吸引力的水处理方法之一。半导体光电极材料的设计与合成是光电催化技术能否在水污染处理方面进一步应用的关键。因此,高性能光电催化材料的开发是该技术实现应用的重中之重。在众多过渡金属氧化物中,钴基氧化物不但化学性能稳定且具备优异的电化学性能,是高性能半导体光电电
随着时代的发展与社会的进步,各大城市在能源方面的投入也日渐加大,各种大型甚至超大型化工厂区如雨后春笋般出现在城市之中。虽然石化厂区一般处在郊区,人烟稀少,但是一旦发生泄漏,引发火灾,仍会造成十分严重的后果。目前,石化管道与塔釜堵漏技术存在许多难题,发生泄漏时,传统的带压堵漏方式往往需要大量准备时间,无法及时实现堵漏,同时堵漏需要人工操作,危险系数较高。基于此种情况,本课题研发一款封堵机器人应用于巡
随着汽车种类的不断增加,缸体、缸盖、曲轴种类越来越多,传统质量控制所采用的手动检测方式,已经不适合大批量生产。本文研究与开发的发动机质量管理系统是DC公司为适应当前行业发展而提出的研发项目。通过本系统的运用,解决了DC公司采集数据低效、质量加工数据信息展示不直观、统计过程难以控制的问题,为企业的发展提供了帮助。本论文研究了DC公司在加工发动机零件过程中质量把控的过程,设计了以解决发动机质量数据难以
随着工业化的快速发展,生活进步的同时也使我们面临着各种环境问题。各种污染物逐渐增多,包括多环芳香烃、多环芳烃、苯、取代苯、多氯联苯、农药以及重金属离子等。由于有机污染物的毒性,其释放到水生生态系统中会造成各种环境问题,如堵塞污水处理厂,对水生生物群产生不利影响,使其生活环境遭到损坏。此外,其也会危害人类的健康造成多种疾病。所以迫切需求一种高效的降解有机污染物的手段,其中光催化技术因为无毒无害,深受
盐渍海参是一种珍贵的海洋食品,味道鲜美、富含蛋白质、矿物质元素,具有较高的营养价值和保健功效。盐渍过程中海参的水分含量和质构特性,是决定其品质的重要因素,但尚缺乏有效的品质鉴别方法。目前,盐渍过程中海参品质的检测方法主要以传统的感官评价和实验室检测为主,感观评价主观性强,不利于自动化加工;实验室检测操作复杂、时间长、样本有损。亟需开发一种能够快速、无损实现盐渍海参品质检测的方法,对海参加工过程品质
重稀土是一类在玻璃、电子、钢铁、石油等各种行业中广泛应用的重要原料,因此成为科学研究工作者重点关注的方向之一。同时,随着新材料应用领域的不断拓展,钛酸盐材料由于具有良好的热稳定性能和较宽的光响应范围引起了人们广泛的研究兴趣。本文采用静电纺丝技术制备出了重稀土掺杂的钛酸盐亚微米级纤维材料（Ln2Ti2O7,Ln=La/Gd）,并对钛酸盐亚微米级纤维材料样品进行了晶相结构、微观形貌、荧光特性、可见上转
屏蔽式电动闸阀是一种专门用于对具有毒性、腐蚀性、高温、高压液体进行流量控制的设备,其主控原件由屏蔽套密封在一个密封腔内,要求严格保证实际工作过程中开启与关闭阀门时无液体泄漏。本文依据核电站电动闸阀的使用条件及技术要求,设计开发了基于三相交流异步电动机技术、行星齿轮传动技术、螺母丝杠传动技术的屏蔽式电动闸阀。首先根据屏蔽式电动闸阀的实际工况,提出电动闸阀的整体设计方案,并利用Solid Works软
304不锈钢由于良好的耐蚀性等使用性能,在汽车配件、仪器仪表、医疗器具、家庭用品、能源化工等领域得到了广泛的应用。304不锈钢属于难加工材料,传统的切削加工后,工件表面容易产生加工硬化、机械损伤和应力层等缺陷,进而影响不锈钢产品的使用性能和外观效果,很多不锈钢工件要求对切削加工后表面进行光整加工处理。脉冲电化学光整加工是采用脉冲电流的电化学光整加工技术,该技术在加工过程中不存在切削力,不受材料强度