Анализ физико-химических и оптических характеристик, а также адгезионных свойств люминофоров YAG : Ce3+ излучателей лазерных осветительных устройств

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье проведен анализ физико-химических и оптических характеристик, а также адгезионных свойств двух люминофоров на основе иттриевого алюминиевого граната, легированного церием. Целью исследования было определение возможности применения этих люминофоров в лазерных осветительных устройствах. Для этого были проанализированы спектры и цветовые диаграммы при воздействии на люминофоры лазерного излучения с разными величинами мощности и тока. Результаты показали, что оба рассмотренных люминофора обладают высокой светоотдачей при подаче на них тока. Однако при эксплуатации люминофорных систем спустя шесть месяцев после их изготовления они проявили различия в адгезионных свойствах. Была также разработана блок-схема устройства, позволяющего анализировать физико-химические параметры лазерных люминофорных систем при воздействии на них лазерного излучения с длиной волны λ = 405–450 нм. С помощью этого устройства были получены данные о характеристиках люминофоров при разных значениях тока, что дает возможность более точно регулировать процессы их деградации. Исследование показало, что оба рассмотренных люминофора могут быть использованы в лазерных осветительных устройствах, однако один из образцов люминофора является более стабильным и долговечным материалом благодаря лучшей адгезии с подложкой. Предложенные результаты могут быть полезны при разработке новых лазерных средств освещения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. М. Зуев

МИРЭА – Российский технологический университет; Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт “НАМИ”

Автор, ответственный за переписку.
Email: sergei_zuev@mail.ru
Россия, Москва; Москва

Д. А. Прохоров

МИРЭА – Российский технологический университет; Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт “НАМИ”

Email: sergei_zuev@mail.ru
Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Jung H.K., Kim C.H., Hong A-Ra et al. // Ceram. Intern. 2019. V. 45. № 8. P. 9846.
  2. Upasani M., Butey B., Moharil S.V. // Optik. 2019. 2016. V. 127. № 4. P. 2004.
  3. Mishra N.K., Upadhyay M.M., Kumar S. et al. // Spectrochim. Acta, Part A. 2022. V. 282. P. 121664. https://doi.org/10.1016/j.saa.2022.121664
  4. Uspenskaya Y.A., Edinach E.V., Gurin A.S. et al. // J. Lumin. 2022. V.251. P. 119166.
  5. Liu G., Wang B., Li J. et al. // Physica B. 2021. V. 603. P. 412775.
  6. Pier T., Hopster J., Jüstel T. // J. Lumin. 2024. V. 266. P. 120315.
  7. Zuev S.M., Kretushev A.V. // Opt. Spectrosc. 2023. V. 131. № 3. P. 346.
  8. Michail C., Ninos K., Kalyvas N. et al. // Microelectron. Reliab. 2020. V.109. P. 113658.
  9. Tarala V.A., Kravtsov A.A., Malyavin F.F. et al. // Opt. Mater. 2023. V. 143. P.114231.
  10. Peter S., Patel A., Kitai A. // J. Lumin. 2019. V. 211. P. 82.
  11. Muresan L.E., Ayvacikli M., Garcia Guinea J. et al. // Opt. Mater. 2017. V. 74. P. 150.
  12. Chen Y.C., Nien Y.-T. // J. Eur. Ceram. Soc. 2017. V. 37. № 1. P. 223.
  13. Katelnikovas A., Sakirzanovas S., Dutczak D. et al. // J. Lumin. 2013. V. 136. P. 17.
  14. Almessiere M.A., Ahmed N.M., Massoudi I. et al. // Optik. 2018. V. 158. P. 152.
  15. You Z., Yue K., Zhang J. et al. // Ibid. 2019. V. 176. P. 241.
  16. Nien Y.-T., Chen Y.-C., Chiu I-C. // J. Alloys Compd. 2019. V. 797. P. 110.
  17. Choi Y.-K., Halappa P., Shivakumara C. et al. // Optik. 2019. V. 181. P. 1113.
  18. Chuluunbaatar Z., Wang C., Kim E.S. et al. // Intern. J. Therm. Sci. 2014. V. 86. P. 307.
  19. Zhao W., Xie B., Peng Y. et al. // Opt. Laser Technol. 2023. V. 157. P. 108689.
  20. Li K., Shen C. // Optik. 2012. V. 123. №7. P. 621.
  21. Razumov W.F. // Russ. J. Phys. Chem. 2023. V. 17. № 1. P. 36. https://doi.org/10.1134/s199079312301027x
  22. Фионов А.С., Колесов В.В., Фионова В.А. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 11. С. 79. https://doi.org/10.31857/S0207401X2311002X
  23. Ветчинкин А.С., Уманский С.Я., Чайкина Ю.А., Шушин А.И. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 9. С. 72. https://doi.org/10.31857/S0207401X22090102
  24. Петинов В.И., Тимин В.М., Боженко К.В., Утенышев А.Н. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 4. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0207401X24040015
  25. Лобанов А.В., Апашева Л.М., Смурова Л.А. и др. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 4. С. 74. https://doi.org/10.31857/S0207401X24040095

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Энергодисперсионный рентгеновский спектр люминофора ЛСИД-560.

Скачать (210KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Энергодисперсионный рентгеновский спектр образца ФЛС-540.

Скачать (241KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Кинетические кривые силы тока (а), падения напряжения (б) и электрической мощности (в) при I = 1.0 A устройства, позволяющего анализировать физико-химические параметры лазерных люминофорных систем для ЛСИД-560, подаваемая на лазерный диод.

Скачать (117KB)
Метаданные
5. Рис. 4. То же, что и на рис. 3, для ФЛС-540.

Скачать (106KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Спектры люминесценции (а, в) и диаграммы цветности (б, г) люминофоров ЛСИД-560 и ФЛС-540 (в, г) при воздействии на них лазерным излучением с I = 1.0 А.

Скачать (252KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость светового потока (Φ) от тока, подаваемого на лазерный диод, для люминофоров ЛСИД-560 (1) и ФЛС-540 (2).

Скачать (58KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Общий вид люминофорной пленки ЛСИД-560 при ее изготовлении (а) и ее временнáя деградация по прошествии шести месяцев с момента изготовления (б), связанная с ее адгезией и химическими свойствами; общий вид люминофорной пленки ФЛС-540 при ее изготовлении (в) и по прошествии шести месяцев с момента изготовления (г).

Скачать (262KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025