Вид РИД
Изобретение
Изобретение относится к области люминесцентных стекол для преобразования ультрафиолетового излучения в белый свет.
Известно люминесцентное литий-боратное стекло, легированное европием и алюминием [Шмурак С.З., Кедров В.В., Киселев А.П., Зверькова И.И. Эволюция спектральных характеристик при отжиге литий-боратных стекол, содержащих европий и алюминий. Физика твердого тела, 2013, том 55, вып.2, с.336-342] - аналог. Такое стекло люминесцирует при оптическом возбуждении фиолетовым светом, однако максимум излучения приходится на красную область видимой части спектра, т.е. материал не является источником белого света.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является термолюминесцентное литий-боратное стекло (Li2B4O7), легированное медью, серебром и фосфором [Xiong Zhengye Tang, Tang Qiang, Zhang Chunxiang, Luo Daling. Thermoluminescent Li2B4O7 phosphor doped with Cu, Ag and P and its preparation. Pat. CN 1888010 (A), 2007] - прототип. Основной недостаток такого материала состоит в том, что максимум полосы излучения соответствует длине волны 380 нм, т.е. находится в фиолетовой области спектра. Такое стекло не может быть использовано в источниках белого света. Кроме того, материал люминесцирует при изменении температуры, а не при воздействии ультрафиолетового излучения.
Задачей настоящего изобретения является создание люминесцентного литий-боратного стекла для преобразования ультрафиолетового излучения в белый свет.
Поставленная задача решается тем, что в известном люминесцентном литий-боратном стекле, содержащем три легирующие добавки, добавками являются оксид туллия Tm2O3, оксид тербия Tb2O3 и оксид европия Eu2O3.
При возбуждении люминесценции ультрафиолетовым излучением с длиной волны 365 нм литий-боратное стекло, легированное Tm2O3, Tb2O3 и Eu2O3, излучает белый свет, что иллюстрируется спектром люминесценции, показанном на Фиг.1. Достигнутый эффект объясняется тем, что, как видно из спектра на Фиг.1, ионы туллия в матрице продуцируют полосу свечения в синей области видимого спектра, ионы тербия обеспечивают полосы люминесценции в синей и зеленой областях спектра, а ионы европия создают две полосы свечения в оранжевой и красной части спектра. Смешение излучений, происходящее непосредственно в матрице из литий-боратного стекла, обеспечивает результирующее свечение с цветовой температурой, соответствующей белому свету, что подтверждается экспериментальными данными, приведенными в Таблице. Путем изменения соотношения концентраций легирующих добавок возможно регулировать цветовую температуру, как показано в Таблице, где цветовая температура определена из расчета цветовых координат для углов зрения 2 и 10 градусов по спектрам люминесценции, возбужденным ультрафиолетовым излучением с длиной волны 365 нм.
|
Литий-боратное стекло, легированное Tm2O3, Tb2O3 и Eu2O3, имеет высокую прозрачность в видимом диапазоне, что подтверждается фотографией образцов материала на Фиг.2 и спектром пропускания света, представленным на Фиг.3.
Сочетание люминесцентных свойств предлагаемого материала с высокой прозрачностью делает его перспективным преобразователем ультрафиолетового излучения в белый свет.
11.04.14Люминесцентное литий-боратное стекло на основе тетрабората лития LiBO, содержащее три легирующих добавки, отличающееся тем, что имеет состав, содержащий оксид туллия TmO в концентрации 0,38-0,40% (мас.), оксид тербия TbO в концентрации 0,38-0,40% (мас.), оксид европия EuOв концентрации 0,08-0,09% (мас.) и тетраборат лития LiΒO (остальное).