[发明专利]一种用于红外光激励的绿色发光材料

说明书

技术领域

本发明属于红外激光探测及发光材料应用技术领域。

背景技术

光激励发光材料又称电子俘获发光材料或红外释光发光材料，光激励发光是指发光材料受到高能量短波长照射时，产生的自由电子和空穴被俘获在晶体内部的陷阱中，从而将能量存储起来，当再次受到红外低能量长波光激励照射时，这些电子和空穴脱离陷阱而产生复合发光。

现有材料主要为氟氯化钡及硫化锶钙搀杂稀土激活剂铕，前者吸收X射线能量后，在红色激光照射下释放发光，其是良好的X射线图像存储材料，但其无法实现对不可见近红外光的高灵敏激励发光，中国专利85100247，01142151.7对此已有揭示。后者以硫化锶、硫化钙添加稀土激活剂铕、钐为主体，具有一定的长余辉，该发光材料可灵敏实现对近红外激光的激励发光，在中国专利200710023804.3,200610103418.0等中揭示了其红色发光材料的制备。但其不足处是当该类材料对微带有可见红色发光808nm波长激光检测时，其自身发出的红橙色发光与激励光中的红色光混为一处，无法实现有效分辨，实际应用范围性受到极大限制，如上海科润光电技术有限公司市售产品牌号HT582、HT612。

另外现有近红外激光探测上转换发光材料，是以稀土体系材料为主的发光材料，其具有激发及发射光谱窄特点，中国专利96122293.X，中国专利01138927.3，中国专利01138920.6，US5541012，US7648648等阐述了其制备方法，其不足处是无法实现对广泛近红外光波段探测，如市售产品牌号HT111。

针对以上问题，本发明一种用于红外光激励的绿色发光材料，它包括基质材料硫化锶，在基质材料中加入含有铈的激活剂，同时加入含有钐的共激活剂，在保护气氛中高温烧结，烧结温度800-1200度，时间0.5-3小时；制备出的发光材料其吸收紫外光后，在红外光780-1600nm光照射下可以长时间释放出绿色荧光。

本发明的绿色红外光激励发光材料，可以用于对不可见近红外光探测、跟踪、校对、识别。能够广泛应用在近红外激光探测、激光光斑显示、光纤通信指示、光信息存储、X光图像处理、红外成像等多学科技术领域。

发明内容

本发明的一种用于红外光激励的绿色发光材料，它包括基质材料硫化锶(SrS)，在基质材料中加入含有铈Ce的激活剂，同时加入含有钐Sm的共激活剂，及含有氯化锂(LiCl)的助熔剂，在保护气氛中高温烧结，烧结温度800-1200度，时间0.5-3小时；制备出的发光材料其吸收紫外光后，无长余辉发光，在红外光780-1600nm光照射下可以长时间释放出绿色荧光。

本发明中的激活剂Ce添加可以产生绿色发光。共激活剂Sm的添加可以延长光子存储时间。助熔剂LiCl的添加可以提高材料发光的灵敏度，并且材料在紫外线照射时没有产生荧光现象，紫外线照射停止后也没有长余辉发光产生，从而提高了红外光激励发光的强度。

本发明的绿色的红外光激励发光材料，其经高能量短波长光照射后吸收储存能量，当长波近红外光再次照射时能够瞬间释放可见光，其中吸收紫外线储存能量后，在无光环境中可以放置4个月以上，仍然可以被红外光激励发光。

本发明中激活剂铈的加入量为基质材料每克重量的1X10^-2-1X10^-5。共激活剂钐的加入量为基质材料每克重量的8X10^-3-1X10^-6。当激活剂铈的浓度加入量小于共激活剂钐的加入量时，可以产生橙黄色发光。助熔剂氯化锂的加入量为基质材料每克重量的1-3％。本发明中的助熔剂也可以是含有Li成份的其它卤化物材料。

本发明中烧结时保护气氛为硫、氮、碳还原气氛中的一种。

具体实施方式

本发明的一种用于红外光激励的绿色发光材料，它包括基质材料硫化锶(SrS)，在基质材料中加入含有铈Ce的激活剂，同时加入含有钐Sm的共激活剂，及含有氯化锂(LiCl)的助熔剂，在保护气氛中高温烧结，烧结温度800-1200度，时间0.5-3小时；制备出的发光材料其吸收紫外光后，无长余辉发光，在红外光780-1600nm光照射下可以长时间释放出绿色荧光。

本发明中的激活剂Ce添加可以产生绿色发光。其加入方式可以使用氧化物，经干法与基质材料配比研磨，如使用CeO₂。也可以使用含有铈的溶液，如硝酸铈，与基质材料配比混合烘干。