Estudo do desempenho de emissão ultravioleta por conversão ascendente do fósforo Sr3B2O6∶Pr3+

GUO Boda ,  

LI Leipeng ,  

YANG Yanmin ,  

摘要

A luz na faixa ultravioleta C (UVC, 200~280 nm) possui importante valor de aplicação em áreas como esterilização, desinfecção e marcação antifalsificação. Diferentemente das lâmpadas tradicionais de mercúrio e dos diodos emissores de luz ultravioleta profunda, este estudo utilizou o método sólido de alta temperatura para preparar uma série de fósforos Sr3-xB2O6∶xPr3+ (x=0,005~0,05), investigando sistematicamente sua estrutura de fase, propriedades luminescentes e desempenho de conversão ascendente, com o objetivo de desenvolver uma fonte de luz ultravioleta por conversão ascendente excitada por diodo emissor de luz azul (LED). Sob excitação com laser azul de 450 nm, as amostras exibiram emissão ultravioleta por conversão ascendente com picos localizados na faixa ultravioleta de 250~370 nm, correspondendo à transição 4f15d1→4f2 do Pr3+. Além disso, foi investigada a relação da dependência da potência da emissão ultravioleta por conversão ascendente, revelando que a emissão ultravioleta deriva de um processo de conversão ascendente de dois fótons. A intensidade da emissão ultravioleta por conversão ascendente não apresentou atenuação significativa após irradiação contínua de laser de 450 nm por 2 h, e ao aquecer a 436 K, a intensidade manteve 75% da intensidade à temperatura ambiente, demonstrando a excelente estabilidade do sistema estudado. Posteriormente, o fósforo foi encapsulado com um chip LED de 450 nm para fabricar um dispositivo emissor ultravioleta por conversão ascendente, que foi utilizado com sucesso para marcação de alta relação sinal-ruído em vários cenários complexos. Este estudo fornece uma referência importante para o desenvolvimento de novas fontes de luz ultravioleta profunda e suas aplicações em áreas como marcação antifalsificação.

关键词

Pr3+;fótons UVC;conversão ascendente

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