实验 5 Y 3Al 5O12:Ce3+荧光粉的合成及其发光性能研究一.实验目的1.了解无机荧光材料相关知识
2.掌握共沉淀合成稀土发光材料的方法
3.掌握激发光谱与发射光谱的区别
4.了解荧光分光光度计基本工作原理
二.实验原理1
发光相关概念当某种物质受到诸如光、 外加电场或者电子束轰击等激发后,只要该物质不会因此而发生化学变化, 它总要回复到原来的平衡状态
在这个过程中, 一部分多余的能量会通过热或者光的形式释放出来
如果这部分能量是以可见光或近可见光的电磁波形式发射出来的,就称这种现象为发光
各种发光现象可按被激发方式的不同分为如下几类:光致发光、电致发光、阴极射线发光、X 射线及高能粒子发光、化学发光、生物发光等
光致发光(photoluminescence)主要是利用光 (紫外或者真空紫外波段)激发发光体引起的发光现象
它大致经过吸收、 能量传递及光发射三个阶段
光的吸收和发射都发生于能级之间的跃迁,都经过激发态
而能量传递则是由于激发态的运动
无机发光材料是由作为材料主体的化合物(基质)和掺入特定的少量作为发光中心的杂质离子(激活剂)所组成,激活剂对基质起激活作用,并形成发光中心
有的材料中还掺入另一种杂质离子作为传递辐射能的中介体(敏化剂)
敏化剂可以有效地吸收激发能量并把它传递给激活剂,提到发光效率
新型稀土功能材料的研制和应用,近年来发展很快
由于稀土元素原子外层电子构型相同,离子半径接近,因而化学性质也很相似
但是由于内层4f 轨道未充满,与 4f 电子行为有关,各个稀土离子又显示出若干物理特性
利用稀土的这些特点,已经研制出了若干新型材料,在科学技术各个领域中已广泛使用
特别是稀土发光材料 ,在我们的生活中获得了极为广泛的应用
目前,稀土发光材料主要用于彩电显像管、 计算机显示器、 照明、医疗设备、 稀土三基色荧光灯、PDP 显示屏等方面