Sr3B2O6:Pr3+荧光粉的紫外上转换发光性能研究

郭博达; 李磊朋; 杨艳民

doi:10.37188/CJL.20260102

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Sr₃B₂O₆:Pr³⁺荧光粉的紫外上转换发光性能研究

更新时间：2026-04-30

- Sr₃B₂O₆:Pr³⁺荧光粉的紫外上转换发光性能研究
- UV Upconversion Luminescence Property of Sr₃B₂O₆:Pr³⁺ Phosphors
- 发光学报 2026年页码：1-9
- 作者机构：
  
  河北大学物理科学与技术学院，河北省保定市 071002
- 作者简介：
  
  [ "郭博达（2002-），男，河北石家庄人，硕士研究生在读，2024年于华北理工大学获得学士学位，主要从事无机发光材料的实验研究。E-mail： 1151564151@qq.com" ]
  [ "李磊朋（1992-），男，河北邢台人，博士研究生，副教授，2021年于哈尔滨工业大学获得理学博士学位，主要从事稀土掺杂发光材料与器件相关研究。E-mail： lpl@hbu.edu.cn" ]
  [ "杨艳民（1972-），男，内蒙古赤峰人，博士研究生，教授，2008年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，主要从事日盲波段多模态发光机理与应用相关研究。E-mail： yangym@hbu.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(12374373);河北大学多学科交叉项目(DXK202301)
- DOI：10.37188/CJL.20260102
  中图分类号： O482.31
- CSTR：32170.14.CJL.20260102
- 网络首发：2026-04-30，
- 稿件说明：
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郭博达,李磊朋,杨艳民.Sr₃B₂O₆:Pr³⁺荧光粉的紫外上转换发光性能研究[J].发光学报,

GUO Boda,LI Leipeng,YANG Yanmin.UV Upconversion Luminescence Property of Sr₃B₂O₆:Pr³⁺ Phosphors[J].Chinese Journal of Luminescence,
郭博达,李磊朋,杨艳民.Sr₃B₂O₆:Pr³⁺荧光粉的紫外上转换发光性能研究[J].发光学报, DOI：10.37188/CJL.20260102 CSTR： 32170.14.CJL.20260102.

GUO Boda,LI Leipeng,YANG Yanmin.UV Upconversion Luminescence Property of Sr₃B₂O₆:Pr³⁺ Phosphors[J].Chinese Journal of Luminescence, DOI：10.37188/CJL.20260102 CSTR： 32170.14.CJL.20260102.

摘要

紫外C波段（UVC，200–280 nm）光在杀菌消毒、防伪标记等领域具有重要应用价值。有别于传统汞灯和深紫外发光二极管，本研究采用高温固相法制备了一系列Sr

：

（

= 0.005–0.05）荧光粉，系统研究了其物相结构、发光特性及上转换性能，旨在开发一种基于蓝光发光二极管（LED）激发的上转换紫外光源。在450 nm蓝光激光激发下，样品呈现上转换紫外发射，发射峰位于250–370 nm紫外波段，该发射属于Pr

的4f

→4f

跃迁。进一步探究了该上转换紫外发射的功率依赖关系，结果表明紫外发射源于双光子的上转换过程。450 nm激光持续照射2小时上转换紫外发射强度无明显衰减，升温到436 K时上转换紫外发射强度仍保持室温强度的75%，表明所研究体系具有优异的稳定性。进一步将荧光粉与450 nm LED芯片封装制备了上转换紫外发射器件，并成功用于多种复杂场景中的高信噪比标记。本研究为开发新型深紫外光源及其在防伪标记等领域的应用提供了重要参考。

Abstract

Ultraviolet C light， spanning the wavelength range of 200–280 nm， holds significant application value in areas such as sterilization and anti-counterfeiting. Different from conventional mercury lamp and deep ultraviolet light-emitting diodes， we prepared a series of Sr

：

（

= 0.005–0.05） phosphors via a high-temperature solid-state method， and systematically investigated the phase structures， luminescence properties， and upconversion performance of these phosphors， aiming to develop an upconversion ultraviolet light source excited by blue light-emitting diodes. Under a 450 nm blue laser excitation， the samples exhibited upconversion ultraviolet emission， with the emission peak located in the 250–370 nm ultraviolet band， attribut

ed to the 4f

→4f

transition of Pr

ions. The power dependence was further explored， and the results indicated that the ultraviolet emission originated from a two-photon upconversion process. The upconversion ultraviolet emission intensity showed no significant attenuation under continuous 450 nm laser irradiation for 2 h. Moreover， when the temperature was elevated to 436 K， the upconversion ultraviolet emission intensity remained 75% of that at room temperature， demonstrating the excellent stability of the investigated system. Furthermore， an upconversion ultraviolet emitting device was fabricated by encapsulating the phosphor with a 450 nm light-emitting diode chip， and it was successfully applied for high signal-to-noise ratio marking in various complex scenarios. This study provides an important reference for the development of novel deep ultraviolet light sources and their applications in fields such as anti-counterfeiting marking.

关键词

Keywords

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