光照激发对夜光纤维余辉和热释光特性的影响
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夜光的原理夜光,顾名思义,是指在夜晚能够发出光亮的物质或装置。
夜光的原理是怎样的呢?在我们日常生活中,我们经常能够看到夜光的应用,比如夜光表、夜光贴纸、夜光手环等。
这些产品都是利用了夜光的原理,让我们一起来探究一下夜光的原理吧。
夜光的原理主要是通过荧光材料的发光来实现的。
荧光材料是一种特殊的材料,它能够在受到光照后储存能量,在光线消失后再释放出光亮。
这种现象被称为荧光效应。
荧光材料中含有荧光物质,当它受到光照时,荧光物质中的电子会受到激发,跃迁到高能级,形成激发态。
当光线消失后,这些激发态的电子会逐渐返回到基态,释放出光子,从而产生荧光。
夜光的原理还涉及到光的吸收和发射过程。
当荧光材料受到光照时,其中的荧光物质会吸收光子的能量,电子跃迁到高能级。
在电子返回基态的过程中,会释放出比吸收的光子能量更低的光子,这就是荧光的发射过程。
这也是为什么夜光在暗处能够发出光亮的原因。
除了荧光材料,夜光的原理还可以通过磷光材料来实现。
磷光材料也是一种能够储存能量并在暗处发光的材料。
它的原理是通过吸收光能后,电子跃迁到高能级,然后在暗处释放出光亮。
磷光材料的发光时间一般比荧光材料长,可以持续数小时甚至数天。
在实际应用中,夜光的原理被广泛应用于夜光产品的制造中。
通过涂覆荧光材料或磷光材料,再经过特殊工艺处理,可以制作出夜光产品。
这些产品在光照条件下可以储存能量,然后在暗处释放出光亮,起到照明或标识的作用。
总的来说,夜光的原理是通过荧光或磷光材料的发光效应来实现的。
这种原理被广泛应用于夜光产品的制造中,为我们的生活带来了便利。
希望通过本文的介绍,你对夜光的原理有了更深入的了解。
Eu^2+,Dy^3+掺杂夜光纤维用发光材料的余辉特性和陷阱能级分布郭雪峰;葛明桥【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2012(043)023【摘要】采用高温固相法制备了夜光纤维用Sr2MgSi2O7∶Eu^2+,Dy^3+蓝色长余辉发光材料,结合夜光纤维对发光材料性能的要求,通过X射线衍射图谱、荧光光谱、余辉衰减曲线及热释光谱对材料的结构、发光性能和陷阱能级分布进行了表征,重点分析了稀土离子Eu2+和Dy3+的掺量及比例的变化对材料余辉过程和陷阱能级分布的影响。
结果表明适中的Dy3+掺量能产生合适的陷阱能级,从而获得较好的余辉效果,Dy3+掺量不同但衰减规律相似,经拟合余辉衰减包括快衰减、中衰减、慢衰减3个过程。
而当Dy3+掺量不变,Eu2+掺量达到0.05mol时,发光强度骤然下降,出现发光淬灭。
随着Dy3+掺量的增加,陷阱能级的深度E值逐渐变大,当Dy3+掺量增加到0.06mol时,E值反而大幅降低。
【总页数】5页(P3252-3256)【作者】郭雪峰;葛明桥【作者单位】江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏无锡214122 常州纺织服装职业技术学院,江苏常州213164;江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏无锡214122【正文语种】中文【中图分类】O482.31;TS151【相关文献】1.掺杂B对长余辉发光材料SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)发光性能的影响 [J], 崔景强;陈永杰;杨英;耿秀娟;石爽2.Eu^2+,Dy^3+掺杂铝酸锶长余辉发光材料的研究 [J], 王光辉;梁小平;顾玉芬3.碱土金属离子(Mg^(2+),Ca^(2+),Ba^(2+))掺杂对长余辉荧光粉SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)发光性能的影响 [J], 冯杨;刘振;何地平;焦冬梅;刘可非;焦桓4.蓝色长余辉材料SrAl_4O_7:Eu^(2+),Dy^(3+)的合成及其发光特性 [J], 袁剑辉;袁红辉;张振华5.BaAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉发光材料的燃烧合成及其发光特性 [J], 李峻峰;邱克辉;赖雪飞;张佩聪;邓苗因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
长余辉材料的应用一、介绍长余辉材料(Persistent Luminescent Materials),也被称为长余辉发光材料或长余辉荧光材料,是一类具有特殊发光特性的材料。
它们可以在光源消失后仍然持续发出光,这种持续时间可以长达几分钟甚至几小时。
长余辉材料被广泛应用于荧光标记、夜光材料和生物成像等领域,具有广阔的应用前景。
二、长余辉材料的原理长余辉发光材料的发光机理可以分为两种类型:短暂激发和连续激发。
1. 短暂激发型长余辉材料短暂激发型长余辉材料在可见光照射或紫外光激发下,可以吸收能量并在光源消失后持续发光。
这种材料的发光原理主要是由于电子在能级间跃迁的过程中,部分电子会滞留在激发态能级上,随后在吸光结束后从激发态能级返回基态能级时放出储存的能量,并以光的形式释放出来。
2. 连续激发型长余辉材料连续激发型长余辉材料可以在不间断的激发下持续发光,具有更长的持续时间。
这种类型的材料一般由具有双态能级结构的元素或化合物构成。
在外界光源的作用下,材料中的某些电子会被激发到高能态能级上,然后通过非辐射跃迁返回基态能级,并在这个过程中发出长余辉。
三、长余辉材料的应用领域长余辉材料具有持久的发光特性,因此在多个领域有着广泛的应用。
1. 荧光标记长余辉材料可以被用作荧光标记剂,用于生物分子探针、细胞成像和药物跟踪等应用。
由于长余辉材料的发光时间较长,可以提高荧光标记的灵敏度和检测的准确性。
2. 夜光材料长余辉材料在夜光材料中有着广泛的应用。
通过吸收日光或人工光源的能量,长余辉材料可以在夜晚持续发光,提供光照。
夜光长余辉材料广泛用于夜行车道、夜光指示标和消防安全装置等领域。
3. 生物成像长余辉材料在医学成像领域有着潜在的应用。
利用长余辉材料的特性,可以实现对生物组织的追踪和观察,为疾病诊断和治疗提供有力的支持。
4. 安全标识长余辉材料广泛应用于安全标识和紧急照明系统中。
它们可以在停电或紧急情况下持续发光,为人们提供足够的照明和安全指示。
夜光是什么原理夜光,顾名思义,是在夜晚能够发光的材料或物品。
那么,夜光是如何实现发光的呢?这涉及到夜光的原理。
夜光的发光原理主要是通过荧光粉和激发光源来实现的。
首先,我们来看一下夜光材料中的荧光粉。
荧光粉是一种能够吸收光能并将其转化为发光能的材料。
当荧光粉受到外界光源的照射时,其内部的电子会被激发到一个激发态,随后电子会从激发态跃迁回基态,这个过程中释放出能量,即发出光子,从而产生发光的效果。
这就是荧光粉的基本发光原理。
其次,夜光材料中的激发光源也是夜光发光的重要组成部分。
激发光源一般是指在夜光材料需要发光时提供光能的光源,常见的激发光源有紫外线、太阳光等。
当激发光源照射到夜光材料表面时,荧光粉会受到激发,从而产生发光效应。
综上所述,夜光的发光原理可以概括为,当夜光材料受到外界光源的照射时,荧光粉内部的电子被激发并跃迁,释放出能量,产生发光效果。
因此,夜光的发光原理主要是通过荧光粉和激发光源相互作用来实现的。
除了了解夜光的发光原理,我们还可以了解一些夜光材料的特点和应用。
夜光材料具有发光亮度高、发光时间长、使用寿命长等特点,因此被广泛应用于夜光标识、夜光钟表、夜光装饰品等领域。
在安全标识、装饰设计等方面发挥着重要作用。
总的来说,夜光的发光原理是通过荧光粉和激发光源相互作用来实现的。
了解夜光发光原理不仅可以帮助我们更好地使用夜光产品,还可以增加我们对光学发光原理的了解,为我们的生活增添一些科学的乐趣。
希望本文能够帮助大家对夜光发光原理有一个更清晰的认识。
夜光材料发光原理夜光材料是一种能够在暗处发光的材料,它在黑暗环境中能够持续发光一段时间,这种发光现象是通过一种特殊的发光原理实现的。
夜光材料的发光原理主要包括激发和发光两个过程,下面将详细介绍夜光材料的发光原理。
激发过程是夜光材料实现发光的第一步。
夜光材料中的发光物质通常是一种称为荧光粉的物质,它具有特殊的性质,能够吸收并储存光能。
当夜光材料暴露在光线下时,荧光粉会吸收光能并将其储存在分子结构中。
这个过程类似于光敏材料的光照过程,但是荧光粉吸收的光线不会立即释放出来,而是储存在分子中,等待适当的时机释放出来。
发光过程是夜光材料实现发光的第二步。
当夜光材料暴露在光线下一段时间后,光源消失,环境变暗时,荧光粉开始释放之前储存的光能。
这个过程是通过荧光粉分子内部的激发态和基态之间的跃迁实现的。
当荧光粉分子处于激发态时,它会释放出储存的光能,产生发光现象。
这种发光现象是一种冷光现象,即在发光过程中不伴随有热量释放,因此夜光材料的发光是一种非常安全的发光方式。
夜光材料的发光原理是一种通过光能储存和释放的特殊物理现象。
它的发光机制与传统的发光方式有所不同,不需要外部的能量输入就能够持续发光一段时间。
这种特殊的发光方式使得夜光材料在许多领域得到了广泛的应用,比如夜光表盘、夜光标识、夜光道路标志等。
夜光材料的发光原理也为人们提供了一种新的发光方式,为夜间生活和工作提供了便利。
总之,夜光材料的发光原理是一种通过光能储存和释放的特殊物理现象。
它的发光过程是通过荧光粉分子内部的激发态和基态之间的跃迁实现的,这种发光方式不需要外部能量输入,能够持续发光一段时间。
夜光材料的发光原理为人们提供了一种新的发光方式,为夜间生活和工作提供了便利,具有广泛的应用前景。
江南大学科技成果——高效蓄能型多色稀土夜光纤
维及制品的研制
成果简介
利用稀土元素有未充满的4f壳层和4f电子被外层电子屏蔽的特性,将稀土铝酸盐基质移植到聚合物基体中,生成具有夜光性的蓄光型纺丝液,所纺出的纤维在受光时捕集激发态电子,停止光照后持续的发光跃迁。
该项目得到了国家“863”计划和国家自然科学基金的资助。
稀土夜光纤维是以纺丝原料为基体,添加长余辉稀土铝酸盐发光材料,经特种纺丝制成夜光纤维。
该夜光纤维吸收可见光10分钟,便能将光能蓄贮于纤维之中,在黑暗状态下持续发光10小时以上。
夜光纤维色彩绚丽,且不需染色,是环保高效的高科技产品。
该纤维及其织物可广泛应用于建筑装潢、交通运输、夜间作业、日常生活及娱乐服装等领域。
目前,本研究室研发的夜光纤维已成功实现产业化,并得到企业,社会的广泛好评,取得了良好的经济和社会效益。
关键技术
(1)采用高温固相法控制制备不同色光的高效储能稀土夜光材料;
(2)通过表面改性和功能助剂的双重作用实现夜光材料在不同基体材料的均匀分散;
(3)通过复合纺丝技术制备不同色光的夜光纤维,同时保证其
力学性能;
(4)只需吸收紫外光或可见光10分钟,便可持续10小时以上发光。
知识产权及获奖情况
发表学术论文30余篇;申请专利15项,授权专利3项;2005获得江苏省科技进步二等奖,2013年获纺织工业协会科技进步二等奖,2013年获中国商业联合会科技进步一等奖
项目成熟度实现产业化生产。
投资期望及应用情况
目前已与部分企业合作,将夜光纤维应用于玩具、服装等领域。
夜光的原理
夜光的原理是通过吸收光能并在缺乏外部光源的环境中释放出来。
夜光材料通常含有荧光粉,这些粉末选择的基本标准是对白光(蓝、绿、紫色等)入射光照有良好的吸收和荧光释放效果。
在光照条件下,夜光材料吸收光能,激发其中的电子变为高能态,然后电子返回基态时会释放出一部分能量,表现为荧光发光的现象。
夜光的原理中的一个关键因素是稀土离子,在粉末晶格中替代一部分离子位置,如镭离子、锶离子等。
这些离子会吸收光能,并在基态与激发态之间变化。
当光照条件改变或消失,离子从激发态返回基态,释放出储存的能量。
这种能量释放是通过发出可见光的方式,从而使夜光材料自发发光。
夜光的原理还与长余辐射有关。
长余辐射是指材料在短时间的充能后能够持续放光的现象。
通过特殊的加工,在充能过程中,夜光材料中的电子能量会被锁定在缺陷附近,不易失去。
这些带电的缺陷在材料中游离,然后释放储存的能量,导致夜光效应。
总之,夜光的原理是基于荧光物质吸收与释放能量的特性。
充能时,夜光材料吸收外界光能;当外界光源消失时,存储在材料中的能量通过发光的方式释放出来,实现夜光效果。
夜光塑料的发光原理夜光塑料是一种能够在暗处发光的特殊材料,它在夜间能够发出柔和的光芒,给人们带来便利和安全。
那么,夜光塑料是如何实现发光的呢?接下来,我们将深入探讨夜光塑料的发光原理。
首先,夜光塑料的发光原理与荧光材料有所不同。
荧光材料是通过吸收光能量后,再将其以荧光的形式释放出来。
而夜光塑料则是利用夜光粉来实现发光的。
夜光粉是一种能够在光照条件下吸收光能,并在暗处释放出光的材料,它的发光原理主要是基于荧光和磷光的原理。
夜光塑料中的夜光粉能够在白天吸收光能,然后在夜晚释放出光。
这是因为夜光粉中的活性成分受到光照后,会处于激发态,当光源消失后,这些激发态的活性成分会逐渐回到基态,释放出光能。
这种发光过程是一个自发的过程,不需要外界能量的输入。
此外,夜光塑料的发光效果与夜光粉的粒径和浓度有着密切的关系。
一般来说,夜光粉的粒径越小,其表面积就越大,吸收和释放光能的效果就会更好。
而夜光粉的浓度则会影响到夜光塑料的发光亮度和持久度。
因此,在制备夜光塑料时,需要根据具体的应用需求来选择合适的夜光粉粒径和浓度。
除了夜光粉的选择和使用外,夜光塑料的基体材料也对其发光效果有着重要的影响。
一般来说,透明度高、折射率小的基体材料能够更好地将夜光粉释放出的光传递出来,从而提高夜光塑料的发光亮度。
总的来说,夜光塑料的发光原理是基于夜光粉的荧光和磷光效应。
通过合理选择夜光粉的粒径和浓度,以及优质的基体材料,夜光塑料能够实现持久、稳定的发光效果。
这种发光原理使得夜光塑料在夜间具有独特的应用优势,被广泛应用于夜间标识、安全设施等领域。
综上所述,夜光塑料的发光原理是一种利用夜光粉的荧光和磷光效应来实现的。
通过合理选择夜光粉和基体材料,夜光塑料能够实现持久、稳定的发光效果,为人们的生活和工作带来便利和安全。
希望本文对夜光塑料的发光原理有所帮助,谢谢阅读!。
夜光材料发光原理夜光材料,又称荧光材料,是一种能够在暗处发光的特殊材料。
其发光原理主要是通过吸收光能,然后在光的作用下激发电子,最终导致发光的过程。
夜光材料广泛应用于夜光钟表、夜光标识、夜光绘画等领域,具有很高的实用价值和艺术价值。
夜光材料的发光原理可以简单地理解为激发态电子的能级高于基态电子的能级,当激发态电子退激发至基态时,会释放出光子而发光。
具体来说,夜光材料在光的照射下,其内部的电子会被激发到一个较高的能级,形成激发态。
当外部光源停止照射后,这些激发态电子会逐渐退激发回基态,释放出光子,产生发光效应。
夜光材料的发光原理主要有两种,荧光发光和磷光发光。
荧光发光是指夜光材料在受到光激发后,能够立即释放出光子而产生发光效应。
而磷光发光则是指夜光材料在受到光激发后,能够暂时存储能量,并在光源停止照射后,才释放出光子而产生发光效应。
夜光材料的发光原理还涉及到激子和能带结构等物理概念。
激子是指由电子和空穴相结合所形成的复合粒子,其在夜光材料中的形成和迁移对于发光效果起着关键作用。
而夜光材料的能带结构则决定了其能级分布和电子跃迁的规律,直接影响着发光效果的稳定性和亮度。
在实际应用中,夜光材料的发光原理对材料的选择、制备工艺和发光效果的调控都具有重要意义。
通过合理选择材料成分和结构,优化制备工艺,可以实现夜光材料的发光效果的提升和稳定性的改善。
同时,对夜光材料的发光原理进行深入研究,还可以为开发新型的夜光材料和提高发光效率提供理论指导和技术支持。
总的来说,夜光材料的发光原理是一个复杂而又有趣的物理过程,其深入研究不仅有助于我们更好地理解发光现象的本质,也为夜光材料的应用和发展提供了重要的理论基础和技术支持。
希望通过对夜光材料发光原理的认识,能够更好地推动夜光材料领域的科研和产业发展,为人们的生活和工作带来更多的便利和乐趣。
长余辉荧光试剂和钙钛矿量子点材料一、长余辉荧光试剂长余辉荧光试剂是一种特殊的荧光材料,其具有在激发光源消失后仍能持续发光的特性。
长余辉荧光试剂最早是由日本科学家发现的,其通过调整材料的组成和结构改变荧光的发光特性。
长余辉荧光试剂的发光时间可以长达数小时,这使得它在多个领域都具有广泛的应用前景。
1. 安全夜光材料长余辉荧光试剂的长时间发光特性使其成为一种理想的夜光材料。
在黑暗环境中,长余辉荧光试剂能够持续发出柔和的光线,提供足够的照明,而无需额外的能源供应。
因此,长余辉荧光试剂被广泛应用在夜光钟表、指南针和逃生标识等产品中。
2. 生物医学成像长余辉荧光试剂在生物医学成像领域也具有重要的应用价值。
由于其长时间的发光特性,长余辉荧光试剂可以在荧光显微镜下对生物样本进行长时间观察,提供更多的信息。
这对于研究细胞活动、分子交互作用和疾病发展机制等具有重要意义。
3. 环境监测与安全保障长余辉荧光试剂还可以应用于环境监测和安全保障领域。
通过将长余辉荧光试剂应用于防伪标签、反光材料和安全标识等产品中,可以提高产品的可追溯性和安全性。
此外,长余辉荧光试剂还可以用于污染物的检测和监测,为环境保护提供更多的手段。
二、钙钛矿量子点材料钙钛矿量子点是一种新型的纳米材料,具有优异的光电性能和多样化的应用潜力。
钙钛矿量子点的研究领域涉及光电子学、光催化、光伏等多个领域。
1. 光电子学应用钙钛矿量子点在光电子学中具有重要的应用价值。
由于其优异的光学性能和卓越的载流子传输特性,钙钛矿量子点可以用于制造高效的光电子器件,如太阳能电池、光电二极管和激光器等。
2. 光催化应用作为一种新型的光催化材料,钙钛矿量子点在环境净化和能源转化方面具有巨大的潜力。
通过调控钙钛矿量子点的能带结构和表面活性位点,可以实现高效的光催化反应,如有机废水的光解和水的光解制氢等。
3. 光伏应用由于其优异的光电转化性能,钙钛矿量子点在光伏领域具有广泛的应用前景。
固体发光材料思考题固体发光材料思考题第1章1、发光的定义?与热辐射的区别?与光的传播(散射、折射等)的区别。
答:(1)物体内部以某种方式吸收的能量转化为热辐射之外的以光的形式所发出的多余的能量,而且这种能量的发射过程具有一定的时间。
(2)发光属于非平衡辐射,而热辐射属于平衡辐射。
(3)发光是由电子跃迁引起的,是一种化学现象;而光的传播是一种物理现象,本质是光的传播方向发生改变。
2、光辐射(发光)的时间在什么量级?磷光、荧光的区别在哪里?答:(1)纳秒~小时;(2)①磷光寿命要比荧光寿命长得多;②处于磷光态的物质是顺磁性的;③荧光是由激发单重态最低振动能层至基态各振动能层间跃迁产生的;而磷光是由激发三重态的最低振动能层至基态各振动能层间跃迁产生的。
3、写出电磁辐射能量与光波长的关系式。
答:Eg=1240/λ4、简单描述4个以上发光类型,并用英文表示。
答:(1)电致发光(electroluminescence):将电能转换为光能的现象;(2)光致发光(photoluminescence):用光激发发光体引起的发光现象;(3)阴极射线发光(cathodoluminescence):发光物质在电子束作用下产生的发光;(4)放射线发光(radioluminescence):在X射线,γ射线,α粒子和β粒子等高能光子或者粒子激发下,发光物质所产生的发光。
(5)生物发光(bioluminescence):生物体内所产生的生化反应释放的能量激发发光物质产生的发光。
5、简单描述光电效应的实验过程,并给出爱因斯坦的量子解释。
答:所谓光电效应的实验是当光线照射金属板所产生的电子发射的现象,对于每一种金属来讲,入射光的波长都有某个极限值,一旦波长超过这个值,不管光线多么强,电子也会消失。
爱因斯坦指出:光是一束能量子流,同一波长的所有量子是完全一样的,就是说它们携带相同的一份能量,称这样的光量子为光子。
携带这份能量的光子足够使电子离开金属时,产生了电子流,当光子能量不足以克服金属对电子的束缚,电子就不会离开,也就不会产生电流,由普朗克公式可知,量子的能量由频率决定,因此可以说光子的波长太长,光子就不会有足够能量将电子从金属中释放出来。
热释光的原理和应用1. 概述热释光是一种利用物质在热激发下发射光的现象。
它的原理基于热激发的电子从高能级跃迁至低能级时产生光。
热释光现象在许多领域都有广泛的应用,如考古学、地质学、药物研究等。
本文将介绍热释光的原理和相关应用。
2. 热释光的原理热释光的原理是基于固体材料的能级结构。
当物质被热激发时,电子可以从基态跃迁至激发态,形成一个激发态电子。
激发态电子会在一个较短的时间内重新回到基态。
在这个过程中,电子从激发态退激发射出光子。
3. 热释光材料3.1 磷光体磷光体是一种常见的热释光材料。
它的能带结构能够实现电子从高能级跃迁至低能级,发射热释光光子。
常见的磷光体有氧化锌、硫化锌等。
3.2 陶瓷陶瓷材料也可以用于制备热释光材料。
一些稀土元素和过渡金属的化合物具有热释光特性。
例如,将Europium掺杂到氧化锌陶瓷中,可以产生红色的热释光。
4. 热释光的应用4.1 考古学热释光技术在考古学中有着重要的应用。
考古学家可以利用热释光测量方法来确定土壤和沉积物中的矿物颗粒的年龄。
通过测量热释光释放的强度和时间,可以推断出样本中所包含矿物的年龄。
4.2 地质学热释光技术在地质学领域也有广泛的应用。
地质学家可以用热释光测量方法来确定沉积物的历史。
通过分析热释光释放的能量和时间,可以推断出沉积物的形成和演化过程。
4.3 药物研究热释光技术在药物研究中也有重要的应用。
研究人员可以利用热释光测量方法来研究药物的光物理性质和稳定性。
通过分析热释光的光谱和强度,可以评估药物的质量和效能。
5. 热释光技术的优势和局限性5.1 优势•可以实现非接触式测量,避免了对样品的破坏。
•测量速度快,可以在短时间内得到准确的结果。
•对多种物质的热释光有很好的响应,适用范围广。
5.2 局限性•热释光信号受到环境因素的影响较大,如温度和湿度等。
•热释光信号的强度相对较弱,需要高灵敏度的检测设备。
•需要复杂的仪器设备和专业的技术人员进行操作。
稀土铝酸锶夜光纤维的发光性质
赵菊梅;郭雪峰;徐燕娜;葛明桥
【期刊名称】《纺织学报》
【年(卷),期】2008(29)11
【摘要】要使用X射线衍射和荧光光谱对稀土铝酸锶夜光纤维的晶相结构及激发和发射光谱进行分析,同时测定不同激发照度和激发时间下夜光纤维的蓄发光规律.结果表明:夜光纤维中发光材料的晶体结构和光谱性质没有因纤维制作工艺而发生改变;夜光纤维发光源于铝酸锶材料中En2+离子的4f65d1→4f7跃迁,其主发射峰在520 nm可见光区;夜光纤维受光激发数十秒到2 min,发光照度达到饱和,其饱和值及达到饱和值的时间由激发光的强弱决定;夜光纤维余辉的衰减由快、慢2个过程组成,这是由材料内不同深度的缺陷能级造成.
【总页数】5页(P1-5)
【作者】赵菊梅;郭雪峰;徐燕娜;葛明桥
【作者单位】生态纺织教育部重点实验室,江南大学,江苏,无锡,214122;生态纺织教育部重点实验室,江南大学,江苏,无锡,214122;生态纺织教育部重点实验室,江南大学,江苏,无锡,214122;生态纺织教育部重点实验室,江南大学,江苏,无锡,214122
【正文语种】中文
【中图分类】TS151
【相关文献】
1.彩色稀土铝酸锶夜光涤纶纤维的余辉和热释光特性 [J], 郭雪峰;葛明桥
2.稀土铝酸锶夜光材料的制备工艺 [J], 李卫珍;吴鸣;徐燃霞;葛明桥
3.稀土铝酸锶夜光纤维的光色特性 [J], 葛明桥;赵菊梅;郭雪峰
4.有机鎓盐掺杂对稀土铝酸锶夜光纤维光谱蓝移的影响 [J], 李婧;朱亚楠;余媛;葛明桥
5.稀土铝酸锶夜光机织物发光亮度的研究 [J], 郭雪峰;刘志香;葛明桥
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第34卷第3期 2013年3月 纺 织 学 报
Journal of Textile R esearch Vo1.34.NO.3
Mar.,2013
文章编号:0253—9721(2013)03—0009—06 光照激发对夜光纤维余辉和热释光特性的影响
郭雪峰 ,葛明桥 (1.生态纺织教育部重点实验室(江南大学),江苏无锡214122;2.常州纺织服装职业技术学院,江苏常州213164)
摘 要 研究了光照激发条件对夜光PET纤维余辉和热释光性能的影响,采用长余辉测试仪、微机热释光剂量仪 对纤维的余辉衰减规律和热释光性能进行表征。结果表明,光照激发条件对纤维的初始发光亮度和余辉时间产生 了影响,但并未呈现线性变化,激发照度变大时,纤维的余辉衰减速度快,衰减到同一发光照度时所用的时间较短, 增加激发时间并不能延长材料的余辉时间。光照激发条件不改变SrA1 0 :Eu“,Dy“陷阱能级的深度,却能显著 增加原有陷阱能级中的电子浓度。激发光强越大,激发时间越长,热释光的相对强度越大。 关键词夜光PET纤维;激发条件;余辉衰减;热释光 中图分类号:TS 151 文献标志码:A
Influence of light excitation on afterglow and thermoluminescence characteristics 0f luminous fiber
GUO Xuefeng ,GE Mingqiao (1.Key Laboratory ofEco-Textiles(Jiangnan University),Ministry ofEducation,Wuxi,Jiangsu 214122,China; 2.Changzhou Textile Garment Institute,Changzhou,Jiangsu 213164,China)
Abstract An investigation into the influence of light excitation conditions on the afterglow and thermoluminescent characteristics of luminescent polyester fiber used afterglow tester and TL dosimeter to characterize the afterglow decay laws and thermoluminescent characteristics of the fiber.The results indicated that light excitation conditions had impacts on the initial intensity and decay time of the fiber, and no linear change was observable.The higher the excitation intensity,the higher the decay speed, and thus it needs shorter decay time for attenuating to the same luminescent illumination.Increasing the excitation time did not prolong the afterglow time of materials.The light excitation conditions did not change the trap level depth of SrA1204:Eu“,Dy ,but increased the electronic concentration of the trap level obviously.The greater the excitation intensity and the longer the excitation time,the higher the relative intensity of thermoluminescent peak. Key words luminous polyester fiber;excitation conditions;afterglow decay;thermoluminescence
长余辉发光材料是一种能够存储光辐射并以光 的形式缓慢放出能量的磷光材料 I3 。在众多的长 余辉材料中,SrA1:0 :Eu“,Dy“由于其高亮度、长 余辉时间以及较好的化学稳定性成为研究的热点之 一 。由于其独特的余辉特性,可广泛应用于生 产、生活的各个领域,夜光纤维就是其应用的产品之 一。夜光纤维是一种光致发光的新型高科技功能纤 维 ,是以成纤聚合物PET等为基材,添加稀土 铝酸锶微粒和纳米级助剂,经特种纺丝工艺制成的 蓄能型发光纤维。这种纤维只要吸收一定量的可见 光,就能在黑暗状态下持续发光10h以上,并可循环 使用,且无毒无害,无放射性。
收稿日期:2012—03—15 修回日期:2012—09—03 基金项目:国家自然科学基金资助项目(21171074/B010201);江苏省高等学校优秀科技创新团队资助计划(苏教科[2009]1O号) 作者简介:郭雪峰(1978一),女,讲师,博士生。主要研究方向为稀土长余辉发光材料及其纤维制品。葛明桥,通信作者, E—mail:gemq@pub.WX.jsinfo.net。 ・10・ 纺织学报 第34卷 目前,有大量的文献报道稀土铝酸盐发光材料, 然而关于夜光纤维的研究却很少,且主要集中在纤 维的制备方法 。1998年,一家德国公司以纤 维材料作基材,通过添加硫化锌、硫化镉锌等发光材 料,开发了一种可以在紫外线照射下发出绿光的纤 维 ,但是日常环境中的光线很难满足该纤维的蓄 光要求,因而这种纤维的应用范围受到了限制。另 外,Shimizu和Siggel在发光纤维的制备方法与工艺 方面做了大量的研究工作 ” ,Miyazaki等开发出 皮芯结构的发光纤维 ,可以看出,关于夜光纤维 的发光机制研究少之甚少且不够深入。 对于蓄光型产品来说,更注重其发光的衰减规 律和热释光性能 ,然而目前研制出的夜光纤维余 辉性能还不够理想,从宏观角度分析,余辉性能的好 坏与材料的制备工艺、物质构成及接受激发光照射 条件,如激发光强度、激发时间等有关;从微观层面 上分析,余辉时间的长短与能级中存在的陷阱能级 数、陷阱深度以及存在于陷阱能级中被束缚的电子 数及电子的释放概率等有关;材料的热释光谱受多 种因素的影响,如材料被激发的持续时间、激发停止 到加热开始的时间间隔、激发光强以及测量时加热 速度等因素。本文以夜光PET纤维为研究对象,对 样品的晶体结构、余辉衰减规律及热释光特性进行 了测试,利用余辉和热释光曲线,阐明了光照激发条 件对纤维余辉亮度、余辉时间及陷阱分布的影响,系 统地分析了陷阱能级的性质、深度和电子在陷阱能 级中的分布,为进一步研究其发光机制提供一定的 依据 1 实 验 1.1发光材料的制备 采用高温固相法,按照计算的配比(以物质的 量计)称量原料SrCO (分析纯)、A1 O (50~70 m 柱层析用)、Eu O (高纯试剂)和Dy O,(高纯试 剂),加入适量助熔剂H BO (分析纯)混合,充分研 磨混合均匀后装入氧化铝方舟,置于高温管式烧结 炉中,在碳粉还原气氛下,以10℃/min的升温速率 升至1 300℃,煅烧4 h后,冷却一段时间,将制好的 样品研磨成粉末,筛选得到所需稀土发光材料样品 SrAI204:Eu¨,Dy“。 1.2 夜光PET纤维的制备 首先,将成纤聚合物PET切片在110℃干燥 24 h,然后与适量的SrA1:0 :Eu ,Dy“(添加量为 5%)和功能性助剂在高速混合机中混合,在270~ 290℃条件下经双螺杆母粒制造机制得纺丝用母 粒。将制得的母粒110℃干燥后熔融纺丝,纺丝温 度为270℃,纺丝卷绕速度为3 000 m/min,拉伸倍 数为3,制得白色夜光PET纤维。 夜光纤维样品准备:由于夜光纤维的用量及测 试前余辉亮度是否衰减完毕均会影响测试结果,取 (15±0.1)g夜光PET纤维均匀缠绕于面积为 6 cm×6 cm的自制“工”字形样板上,测试前将样品 在暗盒中放置24 h以上,确保余辉亮度衰减完毕。 1.3性能表征 采用荷兰FEI公司的Quanta200型扫描电子显 微镜测试发光材料在纤维表面及内部的分布情况, 测试电压为20 kV,测试前干燥、喷金。 采用德国Bruker公司的D8 advance型x射线 衍射仪对试样进行x射线衍射分析,测试条件为: Cu靶,管电压36 kV,管电流20 mA。 采用上海嘉定学联仪表厂的ZDS一10型照度计 测试样品不同激发光强下发光照度随时间衰减的曲 线,激发光源为25 w(D65)飞利浦冷光灯。 采用浙大三色仪器有限公司生产的PR.305型 长余辉荧光粉测试仪测定相同激发光强下余辉亮度 随时间变化的曲线,激发照度1 000 lx,激发光停止 2 s后开始测量。 采用北京核仪器厂的FJ27A—I型微机热释光 剂量计测量材料的热释光谱,升温速率为1℃/s,温 度范围从室温至200℃。选取25 w(D65)飞利浦冷 光灯,在一定照度下激发一定时间后,放置120 rain 后测试。
2结果与讨论 2.1微观形貌分析 图1为夜光PET纤维的纵向形态与横截面结构 的SEM照片。从图1(a)可以看出,发光颗粒随机分 布于纤维的表面,几乎无团聚现象发生,图l(b)中, 仅有少量发光材料分布于纤维内部,大体上分布不均 匀。用于制备纤维的长余辉发光材料的粒径大小、在 纤维中的分布直接影响纤维的发光性能,如表1所 示。发光材料粒径越大,纤维的余辉初始亮度越大, 但粒径较大为15~16 m,在纺丝过程中易产生断头, 从实验数据来看,粒径为5~6 m时,发光效果较好, 满足纺丝要求。欲使SrA1 0 :Eu“,Dy”发光材料均 匀、稳定地分布于成纤聚合物PET中,通过添加功