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红外加热灯管发光测试

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红外加热灯管发光测试相关的资讯

  • 郑州烟草研究院红外线灯管加热系统调试成功
    我司代理日本ULVAC理工株式会社红外灯管加热系统首次运用于我国烟草行业,该设备于2010年11月19日在郑州烟草研究院安装调试成功!此照为郑州烟草研究院研究员与ULVAC理工株式会社工程师及我司工程师合影!
  • 德国耶拿化学发光成像系统喜获“2013优秀新产品”
    “德国耶拿”盛装出席2014科学仪器发展年会,满誉而归!(德国耶拿蝉联“2013年最具影响力国外十大厂商”,PQ9000,ChemStudio SA荣获“2013优秀新产品”!) 2014年4月18日上午9:00,中国科学仪器行业的“达沃斯论坛”——2014中国科学仪器发展年会(ACCSI 2014)在北京京仪大酒店正式召开。300余位相关政府领导及业内专家、300余位仪器企业负责人、40家媒体及200余位其他有关机构代表出席了会议。 德国耶拿作为本次年会的特别赞助商,积极参加年会,不仅出席企业高峰论坛,同时在展位上展示了最新的产品信息,并在“食品检测技术论坛”中做了“高分辨率原子光谱仪最新技术进展及食品行业的应用“报告。 作为ACCSI 2014的“重头戏”,“2013年度科学仪器优秀新产品”、“2013年度绿色仪器”、“2013年度最受关注仪器”以及“2013年度最具影响力厂商”等重要奖项在晚会现场一一揭晓。共有247家国内外仪器厂商,申报了561台2013年度上市的仪器新品, 经新品组委会初评,有150台仪器入围。 德国耶拿公司申报的4台仪器,全部顺利入围:AI部门: PQ9000电感耦合等离子体发射光谱仪,SPECORD 50 PLUS 高智能紫外可见分光光度计LS部门: Chemstudio SA全自动化学发光成像系统一体机,InnuPureC96 高通量自动核酸纯化系统 在晚会上最终揭晓了20台获奖仪器,PQ9000电感耦合等离子体发射光谱仪,ChemStudio SA全自动化学发光成像系统一体机凭借多项创新技术,卓越分析性能,在众多产品中,脱颖而出,喜获”2013年度科学仪器优秀新产品”。同时,德国耶拿荣获“2013年最具影响力国外十大厂商”。 Chemstudio SA全自动化学发光成像系统一体机 创新点介绍:1、eLite光源使用高性能氙灯提供全光谱的光源,突破了传统led光源能量不足、激发效率不够、波长单一不可变的瓶颈,结合21种滤光片最大化的拓展了荧光成像的应用。突破性的解决了传统成像荧光应用单一不可扩展的问题,普通荧光成像、RGB可见荧光成像、近红外荧光成像都能轻松得到最优化的结果。eLite光源是业内唯一一个既可以提供顶置荧光又可以提供透射荧光的光源,结合高分辨率的CCD首次实现了用CCD成像技术来进行2D DIGE的完美成像。 2、-50℃冷CCD确保仪器能提供最好的检测灵敏度。3、15.6寸彩色触控屏结合专为中国科研工作者开发的中文软件让操作变得极其简单,独立操作的仪器无需外接电脑,让您拥挤的实验室变得更加宽敞明亮。4、成像结果可以通过无线传输将图片传到每一位工作者的各人电脑中,方便操作且可以让仪器远离U盘病毒。5、专利的三波长紫外光源,蛇形排布的灯管使光源更均匀。
  • 新型近红外发光二极管问世
    近日,郑州大学科研人员提出了一种全新的近红外发光二极管发光机理和器件设计理念,并在国际上首次制备出GaN/Si纳米异质结构近红外发光二极管,为近红外发光二极管的设计和制造提供了新的可能。   红外技术在国防工业、地质探测、光纤通信等领域扮演着重要角色。近红外发光二极管由于体积小、功耗低、稳定性高、寿命长等优点,成为新一代近红外光源的主导技术。   该项研究成果由郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室李新建研究组完成。该研究组长期从事硅基纳米半导体体系构建技术、性能研究和原型器件研制,在国内外相关领域产生了一定影响。   相关成果已发表在国际期刊《先进材料》上。审稿专家认为,“此项研究为硅基氮化镓近红外发光二极管的设计和制造提供了一种崭新的途径”。
  • 从原理入手!让我们走进这款WIGGENS红外加热板
    红外线加热板具有操作模式多样化、简单,耐腐蚀,清洁容易等特点,可应用于农业、土壤、环保、食品、科研院所、大专院校等实验、化验室,用于样品加热、烘烤、消化、赶酸等工作。红外线加热的原理:利用物体对光的吸收。红外线的传热形式是辐射传热,由电磁波传递能量。在远红外线照射到被加热的物体时,一部分射线被反射回来,一部分被穿透过去。当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时,被加热的物体吸收远红外线,这时,物体内部分子和原子发生“共振”——产生强烈的振动、旋转,而振动和旋转使物体温度升高,达到了加热的目的。WIGGENS红外线加热板SLK 1/2/2-T产品介绍* WIGGENS 红外线加热板采用微晶玻璃面板 (Glass Ceramic), 表面光滑 , 无 细孔 , 不易磨损 , 抗化学腐蚀 , 清洁容易, 导热效率高, 均匀度好, 可以承受热震700℃剧烈温度变化, 大幅度满足实验室快速加热与安诠考虑的双重要求* SLK1 / SLK2 红外线加热板具有 24 段温度设定 ,飞梭式设定旋钮 ,大屏幕液晶显示设定温度及实际温度* 旋钮定时功能,设定工作时间及实际工作时间大屏幕液晶显示,工作状态一目了然,可以定时:0-1800s* SLK2-T 可以外接温度传感器,直接控制待加热液体的温度, 控制温度范围: +40~+300℃;温度控制稳定性: ±2℃ ~±5℃ ( 决定于待加热液体物化性质及容器材质形状)* 前面板顶部导流槽设计,确保意外情况下液体不会浸入前面板电源部分茂默科学力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。欲了解更多WIGGENS产品,Welcome to consult~
  • 涂料氙灯老化试验与紫外光老化试验差异分析
    标准集团(香港)有限公司专业生产(供应)销售涂料氙灯老化试验机列产品,公司具有良好的市场信誉,专业的销售和技术服务团队,凭着经营涂料氙灯老化试验机系列多年经验,熟悉产品的各项技术支持,供货周期短价格最优,欢迎来电咨询!一、自然气候老化试验自然气候老化试验方法是国内外广泛采用的方法。其主要原因是自然气候老化实验结果更符合实际,所需的费用较低而且操作简单方便。虽然我们可以在任何地方进行自然气候老化试验,但国际上比较认可的试验场地是美国的佛罗里达,因为其阳光充足。但自然气候老化试验的不足之处是试验需要的时间长,试验人员可能没有这么多年的时间等待一个产品的测试结果。另外,即使是佛罗里达,气候不可能年复一年的完全相同,故试验结果的再现性也不理想。二、氙弧辐射试验氙弧辐射试验被认为是最能模拟全太阳光谱的试验,因为它能产生紫外光、可见光和红外光。正因为如此,在国内外被认为是最广泛采用的方法。GB/T1865-1997(等同于 IS0113411:1994)详细地介绍了这种方法。但这种方法也有它的局限性,即氙弧灯光源稳定性及由此带来的试验系统的复杂性。氙弧灯光源必须经过过滤以减少不期望的辐射。为达到不同的辐照度分布可有多种过滤玻璃类型供选择。选用何种玻璃取决于被测试材料类型及其最终用途。改变过滤玻璃可以改变透过的短波长紫外光类型,从而改变材料遭受破坏的速度和类型。通常运用的过滤有 3 种类型:日光、窗玻璃和扩展的紫外光类型(国标 GB/T1865-1997 中提到的方法 1 和方法 2 对应于前两种类型)。典型的氙弧辐射都配备一个辐照度控制系统。辐照度控制系统在氙弧辐射试验中很重要,因为氙弧灯光源的光谱自身内在稳定性就比荧光紫外灯光的光谱差。国外有人考察了一盏新氙弧灯和一盏用过 1000h 的旧氙弧灯光谱的区别。结果发现,光谱能量分布不但在光源的长波长范围随灯的使用时间延长变化显著,而且在短波长的范围内也有明显变化。这种变化引起的原因是氙弧灯的老化,是它的自身内在特性。对这种变化也可采取多种补救措施。例如提高更换灯管的频度以减轻灯光老化的影响。或者可用传感器控制辐照度。尽管存在因灯老化引起的光谱能量分布变化,氙弧灯仍不失作为耐候性和耐日光照射试验的一种可靠的和反映实际的光源。大多数氙弧辐射试验在模拟润湿条件时采用水喷淋和/或温度自动控制系统(国标 GB/T1865-1997 提出的"表面用水喷淋")。水喷淋方法的局限是当温度相对较低的水喷到温度相对较高的试板上时,试板会冷却下来,这会使材料遭破坏的过程减缓。在氙弧辐射试验中,要求使用高纯度的水以防止试板表面形成沉积物。因此运行费用较高。三、紫外光灯照射试验紫外光灯照射老化试验利用荧光紫外光灯模拟太阳光对耐久性材料的破坏性作用。这与前面提到的氙弧灯有区别,荧光紫外灯在电学原理上与普通的照明用冷光日光灯相似,但能生成更多的紫外光而非可见光或红外光线。对于不同的曝晒应用,有不同类型的具有不同光谱的灯供选择。UVA-340 型的灯在主要的短波长紫外光光谱范围能很好地模拟太阳光。UVA-340 灯的光谱能量分布(SPD)与从太阳光谱中 360nm 处分出的光谱图很近似。UV-B 型灯也是通常使用的加速人工气候老化试验用灯。它比 UV-A 型灯对材料的破坏速度更快,但其比 360 nm 更短的波长能量输出对很多材料会造成偏离实际的试验结果。辐照度(光强度)控制对于获得准确而有重现性的结果是很有必要的。大多数紫外光老化试验装置都配备了辐照度控制系统。这些精确的辐照度控制系统使用户做试验时能选择辐照度量。通过反馈控制系统,辐照度能被连续和自动地监控并精确地得到控制。控制系统通过调节灯管的功率而自动地对因灯管老化或其他原因造成的照度不足进行补偿。荧光紫外光灯因自身内在的光谱稳定性使辐照度控制简单化。所有的灯源随时间老化都会变弱。但荧光灯与其他类型的灯不同,它的光谱能量分布不会随时间变化。这一特点提高了试验结果的重现性,因而也是一大优势。有试验表明,一盏使用了 2h 的灯和一盏使用了 5 600h 的灯在配备了辐照度控制的老化试验系统中的输出功率无明显区别,辐照度控制装置能够维持光强度的恒定。此外,它们的光谱能量的分布也无变化,这同氙弧灯有很大区别。使用紫光灯老化试验的一个主要优势在于它能够模拟较为符合实际的室外潮湿环境对材料的破坏作用。材料置于室外时,据统计每天至少有 12 h 频繁地遭受潮湿作用。因为这种潮湿作用大多表现为凝露的形式,因而在加速人工气候老化试验中采用一个特殊的冷凝原理来模仿室外潮湿。在这样的冷凝循环过程中,要加热试验箱底部的水槽以产生蒸汽。热蒸汽保持试验箱的环境在高温下有 100%相对湿度。试验箱设计时,要使试板实际上构成试验箱的侧壁。这样试板的背面暴露在室温的室内空气下。室内空气的冷却作用使被测的试板表面的温度比蒸汽温度降低几度。这几度的温差可使水在冷凝循环过程中连续不断地降到被测试表面。如此产生的冷凝水是性质稳定的、纯净蒸馏水。这种水能提高实验结果的重现性,排除水沉积物污染问题并且简化试验设备安装和操作。因为材料在室外受潮的时间一般很长,所以典型的循环冷凝系统最少要有 4 h 的试验时间。冷凝过程在加温条件下进行(50℃),就会大大地加快潮湿对材料的破坏速度。长时间的、加热条件下进行的冷凝循环比其他诸如水喷淋、浸渍和其他高湿度环境的方法更能有效地再现潮湿环境破坏材料的现象。四、结 语虽然国标规定且国内目前通行的耐老化试验方法是氙弧辐射,但在国外氙弧辐射和紫外光老化试验都是应用广泛的试验方法。这两种方法是基于完全不同的原理。氙灯照射试验箱仿制全部的太阳光谱,包括紫外光、可见光和红外光,其目的是模拟太阳光。而紫外光老化试验并不企图仿制太阳光线,而只是模仿太阳光的破坏效果。它是基于这样的原理,长期在室外暴露的耐久性材料,受短波紫外光照射引起的老化损害最大.另外,即便是在自然气候下进行老化试验,还有一种加速的方法,就是将被测试样板装在能随太阳升起降落而转动的样板架,使样板大部分时间保持被阳光直射的状态,以获得加速试验结果。20 世纪 80 年代前采用碳弧灯或直接用紫外灯照射,进行平行试验,也可缩短检验周期,究竟哪种试验方法是最好的呢?没有简单的答案。选择哪种方法取决于要测试的材料,材料的最终应用场合,所关心的材料遭破坏的模式和财力等方面的因素。更多关于 氙灯老化试验机:http://www.standard-group.cc/productlist/
  • 美研究称某些发光二极管灯含铅量超标
    每逢节假日,人们喜欢用五颜六色的发光二极管(LED)彩灯营造节日气氛。但美国加利福尼亚大学欧文分校9日发表研究报告称,某些LED灯含铅量超标,会对特定人群的身体健康构成威胁。   报告称,LED灯以其节能和耐用的特点逐渐取代白炽灯,但检测发现,某些颜色的LED灯含有铅等有害物质。   研究人员分别对红、黄、绿、蓝、白等颜色的高、低强度LED灯进行检测,发现主要用作圣诞节彩灯及交通灯的低强度红色LED灯含铅量超过加利福尼亚州政府规定标准的8倍。此外,高强度红色、低强度黄色和低强度绿色LED灯中也含有铅,但含量较低。而蓝色和白色高、低强度的LED灯中则没有检测出铅。   研究人员表示,含铅LED灯尤其会对特定人群的身体健康构成威胁,如制造这些灯具的工人、将灯具打破的消费者、在交通事故现场参加紧急救援的人员以及清洁工人等。   加利福尼亚大学欧文分校人类健康和疾病预防系主任奥拉德莱奥贡塞坦说,作为节能产品,LED灯成为消费者新宠,但其带来的健康隐患却没有引起足够重视。他呼吁生产厂家今后开发新技术产品时,既要重视节能,也要考虑这些产品是否会对人们的健康带来影响。
  • 欧盟正式发布执行ErP指令的定向灯、发光二极管灯及相关设备生态设计要求法规
    2012年12月14日,欧盟在官方公报上发布关于定向灯、发光二极管灯及相关设备的生态设计要求法规(EU) No 1194/2012,以执行ErP指令(2009/125/EC)。   该法规建立了以下电气照明产品(包括集成到其他产品中的)上市的生态设计要求:   (a) 定向灯   (b) 发光二极管灯(LED)   (c) 设计安装于电源和灯之间的设备, 包括灯控制器、控制装置和灯具(除了荧光灯和高强度放电灯的镇流器和灯具)。   该法规还建立了特殊用途产品的信息要求。从2013年9月1日开始,特殊用途产品需符合列于附件I的信息要求。   除了特殊用途产品,其他产品的生态设计要求列于附件III,分以下3个阶段实施:   阶段1: 2013年9月1日   阶段2: 2014年9月1日   阶段3: 2016年9月1日   该法规在公告后20天生效,直接适用于各成员国。
  • 2013科学仪器优秀新产品:德国耶拿PQ9000 ICP-OES, Chemstudio SA全自动化学发光成像系统一体机
    2014年4月18日晚,中国科学仪器行业的“达沃斯论坛”——2014中国科学仪器发展年会(ACCSI 2014)于晚宴上公布了“2013科学仪器行业优秀新产品”。中国分析测试协会汪正范研究员、军事医学科学院杨松成研究员、中国农业科学院蒋士强研究员、清华大学邓勃教授为“2013科学仪器行业优秀新产品”获奖代表颁发了奖项。图1-2 “2013科学仪器行业优秀新产品”颁奖现场PQ9000 电感耦合等离子体发射光谱仪创新点介绍:1.提高了分辨率和光学性能:0.003nm(在200nm处)的光学分辨率,已达到谱线的自然宽度;将卡尔蔡司光学技术成功应用于ICP-OES。 2.采用垂直矩管、双向观测和4种测量方式(轴向、轴向Plus、侧向、侧向Plus)设计:适合各类样品(包括有机,高盐)的分析,能满足各种浓度(ug/L~%)的同时测定。3.科学降低消耗和提高灵敏度:吹扫、冷却用氩气又回到等离子体再用,节省氩气消耗超过35%;如此还实现了对光室的持续吹扫,自然提高了紫外波长谱线检测的灵敏度。4.使用新一代CCD检测器:快速,高像数分辨率——0.002nm,自动选择最佳积分时间,至少6个数量级的动态监测范围,同时记录元素线与其直接光谱环境,自动扣除背景。 5.即开即用:5分钟即可达到平稳的工作状态,不需要提前预热、提前吹扫和延时吹扫。 6.精巧设计:在同类仪器中体积较小。 Chemstudio SA全自动化学发光成像系统一体机创新点介绍:1、eLite光源使用高性能氙灯提供全光谱的光源,突破了传统led光源能量不足、激发效率不够、波长单一不可变的瓶颈,结合21种滤光片最大化的拓展了荧光成像的应用。突破性的解决了传统成像荧光应用单一不可扩展的问题,普通荧光成像、RGB可见荧光成像、近红外荧光成像都能轻松得到最优化的结果。eLite光源是业内唯一一个既可以提供顶置荧光又可以提供透射荧光的光源,结合高分辨率的CCD首次实现了用CCD成像技术来进行2D DIGE的完美成像。 2、-50℃冷CCD确保仪器能提供最好的检测灵敏度。3、15.6寸彩色触控屏结合专为中国科研工作者开发的中文软件让操作变得极其简单,独立操作的仪器无需外接电脑,让您拥挤的实验室变得更加宽敞明亮。4、成像结果可以通过无线传输将图片传到每一位工作者的各人电脑中,方便操作且可以让仪器远离U盘病毒。5、专利的三波长紫外光源,蛇形排布的灯管使光源更均匀。关于第八届“科学仪器优秀新产品”评选活动:于2013年3月份开始筹备,截止到2014年2月28日,共有247家国内外仪器厂商申报了561台2013年度上市的仪器新品。经仪器信息网编辑初审、2013中国科学仪器发展年会新品组委会初评,在所有申报的仪器中约有三分之一进入了入围名单。本届新品评审专业委员会邀请了超过60位业内资深专家按照严格的评审程序,对入围的新品进行网上评议。最终获奖的仪器除在“2014年中国科学仪器发展年会”上揭晓并颁发证书外,还将在多家专业媒体上公布。关于耶拿: 德国耶拿分析仪器股份公司,是德国最大的分析仪器制造商之一,在光学制造领域拥有超过160年的历史,在发展高质量精密仪器和发明创造方面有着悠久的传统。前身为久负盛名的卡尔蔡司公司分析仪器部。公司总部设在世界光学精密仪器制造中心的德国耶拿市,目前在全球90多个国家设有分支机构。 以“品质造就非凡,创新成就梦想”为企业信条,公司的宗旨是不断创新和追求活力,始终保持领先的技术水准。耶拿公司凭借其在光学和光谱技术领域内的优势,凭借其历史上的传统和经验,一直不间断地研究新的技术,并且和应用紧密联系, “技术”与“品质”是耶拿公司核心的竞争力。 更多信息,请登录:http://www.analytik-jena.com.cn/ 欢迎关注我们,获得更多资讯:新浪微博:@analytikjena, 微信:德国耶拿北京代表处
  • “降温神器”,冰宝贴那些事—MB23水分测定仪在日化行业的应用
    冰宝贴是由水溶性高分子凝胶配以天然薄荷等纯中药成分精制而成,通过水溶性高分子凝胶可快速吸热蒸发,使身体局部快速降温,从而起到退热、降温、镇静、止痛、醒脑提神等作用。因冰宝贴含有薄荷成分,按照药典中的规定需要对其水分含量进行控制,行业标准范围在11%—16%,水分含量过高,容易变软、霉变、不易储存, 水分过低又容易破碎,那么究竟要如何将水分控制在标准范围内呢?客户案例某制药集团主要从事药品、医疗器械、保健食品及日用品的研发生产及销售。主要产品有,暖宝宝,冰宝贴等。产品应用通过对3~5g样品磨粉,用110℃测试样品15 分钟,最后手动控制测量结束,最终将水分含量控制在14%,符合行业标准。 经过奥豪斯团队调研分析,推荐用户使用MB23水分测定仪产品,其特点如下:带背光LCD显示屏,RS232接口,最大可称重110g,可读性0.01/0.1%,使用红外加热灯管,具有准确可靠、操作简便、坚固耐用等特点的同时,更兼具优异性价比的特性。 客户评价MB23红外水分测试仪能满足厂家对于产品水分控制的要求,使用简单、安全、高效!
  • 恭喜广西丰林木业集团股份公司购买爱佩紫外老化试验箱、UVA340灯管一批
    12月业绩又激增,恭喜广西丰林木业集团股份有限公司购买爱佩紫外老化试验箱、UVA340灯管一批。成交时间于:2015年12月11日。主要购买此老化设备回去给木材或其他非木材植物为原料,经一定机械加工分离成各种单元材料后,施加或不施加胶粘剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品做UV光照、人工雨淋、人工加湿模拟高湿露珠气候性老化试验。丰林简介广西丰林木业集团股份公司位于广西南宁市江南区明阳大道26号,自2000年开始,自筹资金2亿多元建设速生丰产林基地20多万亩,林地覆盖广西南宁、百色、环江等23个县市,走林板一体化、可持续发展之路。经国际著名公司林业资产评估,林木平均生长率高于中国南方平均水平。丰林现代化的生物组培工厂2000年投产,设计规模为组培苗200万株、扦插苗1000万株的投产。丰林文化丰林集团实行规范化的法人治理结构,按照国际惯例实行董事会和管理层授权经营、相互监督的模式,形成了独立董事、董事会、监事会、薪酬委员会、战略委员会等完善的公司治理结构和一整套规则。从2004年起丰林在国内同行中率先实行国际质量、环境、职业健康安全、测量管理体系和国家环境标志五大大管理体系一体化运行,2008年通过FSC/COC认证,2009年通过美国CARB认证。丰林ERP系统2006年底实现了集团总部和各子公司财务、供应、销售的一体化管理。丰林集团是国家高新技术企业,中国林学会木材工业分会副理事长单位、中国林产工业协会纤维板专业委员会副理事长单位,广西壮族自治区政府重点培育的拟上市企业。面对国际金融危机,丰林人努力“做好自己,转危为机,逆势发展”,效果显著。丰林集团将继续沿着国际化、公众化和低碳经济的发展之路,通过国内外资本市场融资,扩大营林规模,拉长林产工业产业链,在中国人造板历史性整合和广西实现林业强区战略中发挥积极作用,努力建设中国第一、国际一流的丰林品牌,把丰林集团建成林、工、贸一体国际化的中国木业龙头企业。更多关于广西丰林木业集团股份公司或者他们购买的紫外老化试验箱、UVA340灯管的详细介绍请联系爱佩业务负责人林小姐,电话:18128586280;座机0769-8808616;我司还有很多其它的人工老化试验箱,如氙灯人工老化试验箱、高低温人工老化试验箱、冷热冲击人工老化试验箱、步入式恒温恒湿人工老化试验室等等均可与我们联系。谢谢。
  • 近红外有机电致发光研究取得新进展
    高效率近红外发光材料因其在生物成像、医疗、光通信和夜视器件等方面的重要应用而备受关注。但受制于能隙法则,即随着激发态和基态之间的能隙差减小,非辐射跃迁速率常数呈指数增加,导致开发高效率的有机近红外发光材料一直是一个巨大的挑战,从而严重限制了相关器件电致发光效率的提升。到目前为止,尽管已有极少量性能较好的近红外有机发光二极管(NIR-OLED)获得超过15%的外量子效率,但表现出纯近红外发光的NIR-OLED电致发光效率通常低于5%。针对这一问题,西安交通大学化学学院杨晓龙、孙源慧、周桂江等人与五邑大学陈钊合作报道了电致发光效率达到16.43%的纯近红外发光NIR-OLED。研究人员通过优化Ir(III)配合物的分子结构设计降低金属中心到配体电荷转移跃迁,提高三线态激发态中的基于配体的ππ跃迁成分,成功地将发光光谱半峰宽降低至43 nm,获得了最大发射峰位于730 nm附近的高效率纯近红外发光材料。研究人员采用溶液旋涂法制备了相应的电致发光器件,获得了与对应材料光致发光光谱近乎一致的纯近红外电致发光光谱,且最高电致发光效率分别高达15.00%和16.43%,显著超过了已报道的基于近红外Ir(III)配合物的NIR-OLED最高电致发光效率,也显著超过了采用溶液旋涂法制备的基于不同有机近红外发光材料的NIR-OLED最高电致发光效率。用于溶液法制备外量子效率超过16%的有机发光二极管的窄光谱纯近红外发光铱配合物。(论文课题组供图)近日,该研究成果以《用于溶液法制备外量子效率超过16%的有机发光二极管的窄光谱纯近红外发光铱配合物》为题发表在国际化学领域期刊《德国应用化学》上。论文第一作者为西安交通大学化学学院杨晓龙副教授,通讯作者为西安交通大学化学学院孙源慧副教授、周桂江教授与五邑大学陈钊博士。西安交通大学化学学院是论文第一通讯单位。
  • 美国加州发布灯具能效及有害物质减少法案
    2010年1月1日,《加州灯具能效及有害物质减少法案》的某些条款开始生效。该法律的主要规定以能效为重心,目标是截至2018年将加州室内住宅和公共设施照明能耗最少降低50%。考虑到特定重金属和其他有害物质的风险,加州现禁止制造商、零售商、经销商及在线销售商出售含有超出浓度限值的特定危险物的通用照明产品。作为其危险废物的组成部分,该法案要求制造商减少照明产品中的毒害等级,符合欧盟RoHS (限制使用某些有害物质)指令中已生效部分的规定。   自2010年1月1日起,该法案第10.02条规定:禁止加州销售有害物质含量超过欧盟(EU)RoHS 指令(2002/95/EC)指定浓度限制的通用照明产品。通用照明产品在该法案中定义为包括“提供室内住宅、室内商业以及室外使用的照明功能的灯具、灯泡、灯管或其他电子设备”   可包括:   1. 紧凑型荧光灯   2. 直(直线)式荧光灯   3. 白炽灯(包括卤素白炽灯)   4. 发光二极管(LED)   许多照明产品不属于“通用照明产品”,其中包括以下特殊照明   设施: 电器灯、黑光灯、捕虫灯、色灯、红外线、左旋螺纹灯、航海用导航灯、厂房灯、反射灯、耐用灯、防碎灯、信号服务灯、银碗灯、射灯、三光灯泡和耐震或耐振灯泡。亦不包括直径大于32毫米的高输出和极高输出线性荧光灯、预热线性荧光灯、高强度放电灯、长度大于9英寸的紧凑型荧光灯以及国家监管的通用型白炽灯。该法案也豁免为带有特殊需求个人提供特别照明的灯具。   该法案第 10.02条规定如下:   . 自2010年1月1日起,加利福尼亚州禁止以出售为目的的个人制造含有欧盟RoHS指令禁用有害物质含量的通用照明产品。   . 要求在加利福尼亚州销售的或供应用以销售的通用照明产品的制造商必须根据   DTSC(有毒物质控制部门)文件提供技术文档以证明其通用照明产品符合欧盟RoHS指令的要求。   要求通用照明产品的制造商根据要求,向加利福尼亚州通用照明产品的销售商提供照明产品符合欧盟RoHS指令的证明书。该证明可列在集装箱或包装上。
  • 连发Nature!浙江大学狄大卫教授团队发光二极管系列进展
    近日,浙江大学光电学院狄大卫教授课题组先后在Nature Communications及Nature Photonics发表其课题组的最新研究文章。《Ultralow-voltage Operation of Light-emitting Diodes》一文创纪录地发现可以以LED能带宽度的36-60%超低压下观察到发光。《Ultrastable Near-infrared Perovskite Lightemitting Diodes》实现了超高稳定性、高效率(22.8%)的近红外钙钛矿发光二极管(钙钛矿LED)。 ‍研究背景LED的发展对照明、显示和信息产业有着深远的影响。新兴的LED技术的研究倍受关注。LED发光的关键机制为电致发光(EL),即在外部电压下注入的电子和空穴的辐射复合。有文献报道III-V 族半导体的 LED 的工作电压低至标称带隙的 77%,这是由于新型量子阱设计增强的辐射复合。对于OLED,其最小工作电压约0.5Eg/q,使用TTA工艺来解释这种低工作电压仍有争议,即电致发光的最低驱动电压到底是多少,以及它们是否基于同一个机理。 研究方法 在这项工作中测试了17种不同类型的LED,首先选择钙钛矿LED,制备了以近红外发光的碘基材料FPI、NFPI以及绿色发光的溴基材料PCPB的钙钛矿LED,这三种LED的最低驱动电压分别是1.3V、1.3V及1.9V,LED中光子的最高能量分别为1.55eV、1.56eV及2.4eV。这表明三种材料的LED均可在低于带隙所限制的最小阈值电压下发光。接下来选择几种不同的OLED、QLED以及商业III–V族半导体LED,得到的结论与之前的相似。 ‍ 图 1 不同种LED的电致发光强度-电压的关系。 (a. 近红外发射FAPBI3(FPI)钙钛矿LED;b.近红外发射NFPI钙钛矿LED;c.绿光PCPB钙钛矿LED;d.基于Ir(ppy)3的磷光OLED;e.基于4CzlPN的TADF OLED;f.基于F8BT的聚合物OLED;g.基于红荧烯的荧光小分子OLED;h.基于CdSe/ZnS QDs的II-VI QLED;i.基于 GaAsP 的商用 III-V 无机 LED 。) 研究还发现几种钙钛矿LED驱动电压的数值从带隙上方调整到下方时,LED的电致发光EL谱线峰形及峰位都不变。图2. 钙钛矿LED在高于及低于带隙所限制阈值电压下的EL光谱 研究方法 为解决LED最低驱动电压到底是多少的问题,他们采用一套能探测到微弱光子信号的高灵敏度光子探测系统,确定了钙钛矿LED的光致发光强度与电压之间的关系,得出EL 的最小驱动电压为低于半导体带隙 50% 的值,并表现出每个光子0.6-1.4eV的表观能量增益。 图3. 不同LED在近带隙和亚带隙电压下的光致发光强度-电压曲线 论文中提到的测试方法中,使用了海洋光学高灵敏度QE Pro光谱仪对LED的发光性能进行表征。图4. 用于测量在亚带隙电压下的 EL 光谱的实验装置示意图 研究背景 与钙钛矿太阳能电池类似,钙钛矿LED的不稳定性是一重大难题。近年来,钙钛矿LED在外量子效率(EQE)方面发展十分迅速,但其在连续工作条件下T50工作寿命(亮度降低到其初始值一半所需时间)一般在10到100小时量级,而实际应用需器件在高EQE、宽辐亮度范围下实现更长的工作寿命(高于10000小时)。和III-V族半导体及有机半导体相比,钙钛矿在器件工作过程中存在额外的降解通道。电场作用下的离子迁移和钙钛矿晶体结构的不稳定性,是影响钙钛矿器件稳定性的关键问题。解决这些问题,以同时实现长寿命与高效率,是领域的重大挑战。研究亮点 作者选取了在高性能太阳能电池与LED均有应用的FAPbI3钙钛矿作为基本研究对象,引入双极性分子SFB10,实现了高效和超稳定的近红外(~800 nm)钙钛矿LED。器件峰值外量子效率(EQE)为22.8%,峰值能量转化效率(ECE)为20.7%。这些钙钛矿LED展现了优异的稳定性,在5 mA/cm2下连续运行超过3600h(5个月)没有观察到辐亮度衰减。据加速老化测试获得,在初始辐亮度(或电流密度)分别为0.21 W/sr/m2 (0.7 mA/cm2)时,预期T50工作寿命为2.4×106h (约270年)。 图5. 钙钛矿LED器件结构和性能 上述数据表明,钙钛矿LED可在满足实际应用的光功率(辐亮度)下稳定工作。作为参考,基于Ir(ppy)3的高效率绿光OLED器件,在1000 cd/m2的高亮度下时对应的辐亮度为2.1 W/sr/m2, 在100 cd/m2的较低亮度下对应的辐亮度为0.21 W/sr/m2。表1:经SFB10稳定的钙钛矿LED寿命数据 为了探索器件高稳定性的原因,作者研究了双极性分子SFB10对钙钛矿薄膜稳定性的影响。结果表明,双极性分子SFB10提高了钙钛矿薄膜的热稳定性、相稳定性与荧光稳定性。经SFB10稳定剂处理的钙钛矿样品在空气中放置322 天,仍然维持了具有良好光电活性的α相FAPbI3钙钛矿,而对照组样品在14天内就发生了相变与降解。图6:钙钛矿样品结构稳定性和荧光稳定性 图7:SFB10与钙钛矿前驱体化学相互作用表 论文提到的测试方法中,使用海洋光学QE Pro光谱仪进行EQE的J-V曲线测量,使用Maya2000Pro记录角电致发光强度分布。QE Pro Maya2000 Pro 光谱仪 参考文献 1. Lian Y , Lan D , Xing S , et al. Ultralow-voltage operation of light-emitting diodes[J]. 2021.2. Guo, B., Lai, R., Jiang, S. et al. Ultrastable near-infrared perovskite light-emitting diodes. Nat. Photon. (2022). https://doi.org/10.1038/s41566-022-01046-33. https://mp.weixin.qq.com/s/s_vFNym4bESl3wogh96n7Q 结语 超低驱动电压的研究为超低压LED器件的发展以及照明、显示及通信行业的发展做出贡献。超长的器件寿命有望提振钙钛矿LED领域的信心,这些近红外LED可用于近红外显示、通讯与生物等应用,为钙钛矿发光技术进入产业应用铺平了道路。
  • 脉向成功,冲出未来之脉冲氙灯介绍
    许多前沿技术都在以全新的方式使用光子。无论是在3D打印、印刷电子、光伏、碳纤维铺放、金属沉积退火等领域,通常来讲——光或热的使用在这些领域中都是关键的生产工具。激光或气体烘箱的生产系统体积大、难以使用、且很昂贵。脉冲氙灯工艺技术的出现,极好的替代传统的处理方法。脉冲氙灯系统相对于激光和传统烘箱体积更小、使用更方便,脉冲氙灯系统让生产具有较大的灵活性。现在正是技术革新的时候了。脉冲氙灯是利用贮存的电能或化学能,在极短时间内发生高强度闪光的氙灯。19世纪50年代,脉冲光源进入工业领域。脉冲氙灯一般由密封在玻璃或石英玻璃体内的两个电极组成,壳体中充以氙等惰性气体。脉冲氙灯选择优质滤紫外线石英管作为灯管材料,以高质密度电极为氙灯电极,具有负载能力强,泵浦效率高,激光光束质量好,寿命长等特点。贺利氏脉冲氙灯系统的功能: 紫外到红外光谱 高峰值功率脉冲 - 兆瓦/平方厘米 (MW) 短脉冲持续时间 - 微秒 (us) 快速重复率 - 千赫(kHz) 即时开/关循环 不升温 —— 在低温基板上进行高温处理 综合能源监测 轻松更换灯泡 集成 QRC© 反射器,以获得最佳的能量传递 高吞吐量 可堆叠的光模块允许更大的曝光区域 灵活的操作软件 易于集成到外部系统 无毒(无汞) 您要想改进工艺流程,贺利氏特种光源是您理想的合作伙伴。我们擅长于灯管设计、精确控制、波长优化、光路设计、以及智能化加热。这些都能为您量身定制系统解决方案。想要知道脉冲氙灯工艺技术如何为您的应用带来效益,欢迎联系我们的工程师,一起讨论贺利氏如何让您“脉”向成功、“冲”出未来。 应用: 快速热处理(RTP) 强脉冲光烧结 退火 分子活化 太阳光模拟 加热 杀菌等 贺利氏特种光源拥有最先进的全自动激光灯生产线,在2015年获得“英国女王企业创新奖",自动化生产流程不仅显著提高了生产率,让生产更加灵活便捷,而且还能有效改善灯管的稳定性,极大地延长了使用寿命。而且我们始终和广大客户及研究机构通力合作,不断探索提高产品性能的新方法。贺利氏特种光源携手贺利氏石英玻璃业务部闪亮登场慕尼黑上海光博会(LASER WORLD of PHOTONICS CHINA),为您带来从原材料到光源的众多惊喜!同时欢迎您来我们的展台与光博士合影,丰富的抽奖活动等着您的参与! 欢迎大家跟我们的专家当面沟通,我们在N1馆1700展位恭候您的光临!
  • LED灯具检测:检测结果存在误差
    led行业对于LED照明统一标准的呼吁,是行业一直以来讨论的话题。尽管各地已经在制订和试用自己的地方标准,但是标准混乱也缺乏权威的检测平台,整个行业乱成一锅粥。政府左右为难、企业摇头兴叹、百姓雾里看花,不知道谁是谁非,谁对谁错,谁好谁坏。   由于缺少统一的标准规范和检测方法,导致目前市场上种类繁多的LED应用产品性能各异、质量参差不齐,给整个行业发展带来了严峻的挑战。从目前的LED产品结构及技术发展的角度看,照明用LED产品质量的评判标准主要考虑光学性能、电性能、热性能、辐射安全和寿命等几个方面的参数,其中LED的光学性能主要涉及光通量、辐射通量、发光效率、色品坐标、相关色温、显色指数等。目前,光电检测、配光检测、光能量检测、衰减测试以及耐冲突测试等是LED灯具的常规检测项目。   抽检结果不容乐观   近日,广东省质监局发布了广东省自镇流LED灯产品质量省级专项监督抽查结果。抽检结果显示,在抽查的23批次自镇流LED中,检验不合格17批次,不合格率高达73.9%。据了解,不合格项目涉及到意外接触带电部件的防护、潮湿处理后的绝缘电阻和介电强度、机械强度、故障状态、色品容差、一般显色指数、骚扰电压、灯功率、耐热性、互换性、功率因数、初始光效/光通量、防火与防燃等项目。   关于LED照明产品检测不合格的消息,近期已经是多次出现。LED为何频出质量问题?追根溯源,LED照明标准缺失、检测体系建设尚未完善是关键。从电源到成品,LED照明都尚未有一套国家或者行业标准体系,更没有强制检测认证的要求。   “尽管灯具在出厂前都会进行例行的性能检测,然而并不是所有的企业都会严格按照规定来做。这既有企业不具备完整的检测设备条件的因素,也有降低成本的考虑。”东莞勤上光电股份有限公司相关负责人指出,目前大型企业在灯具检测方面都有国家认可的实验室,检测设备相对较为完善。而中小企业往往只简单地测试几个小时就算过关,检测设备也比较缺乏。这就造成了之前部分政府机构在对LED灯具进行抽检的时候,出现大量质量不合格的问题,对LED产品的市场普及造成了极大的负面影响。   通常在LED灯具的检测结果中,光通量和显指不达标、色温和功率有偏差等等问题是比较常见的。励测检测运营总监李胜指出,质检不过关的原因主要集中在以下四个方面:一、电气绝缘要求不能满足,主要表现在产品内部电气间隙和爬电距离不够,人体可触碰到的导体不是安全隔离低电压。特别是一些小体积的灯具,由于结构紧凑,往往忽视电气绝缘距离的要求。二、采用的驱动器不满足相应的LED驱动器安全要求,或者使用简单的降压电路来驱动LED。三、产品电磁骚扰电压超标,大多数LED采用廉价的驱动电路,在电路中未采取任何电磁骚扰抑制措施,导致传导电压和辐射超标。四、不能满足灯具的光色性能要求,LED灯的发光原理和传统的光源有比较大的区别,设计者只关心灯具是否发光,忽视了光度和色度质量的要求,造成灯具色温偏差较大、显色指数偏低。   “显色指数按规定要求不能低于80,否则初始光效就不能满足能效的要求,达不到节能的效果。”一位检测业内人士表示,当前有些产品片面追求高光效,忽视了流明维持寿命,导致灯具的实际使用寿命偏低,造成产品不符合节能指标。   检测结果存在误差   在灯具检测过程中,往往会出现企业的同一款灯具前后两次检测参数结果不一致的问题。对此,浙大三色仪器有限公司技术支持经理朱俊高表示,造成上述误差的原因主要在以下三个方面:第一是系统的误差,这种误差是在允许范围之内的,每套检测系统可能是不一致的,存在一定的误差。传统灯具的误差在1.5%以内就算是合格产品,但是LED灯具的标准还没有规范化,行业内对LED灯具的允许误差范围也比较模糊,一般在3%-5%之间就算合格。   第二是环境的误差,灯具所处的环境以及表面的污染会对测试结果造成很大的影响,误差量级可达到7%-8%,尤其是有一些出光面兼做二次光学透镜表面的产品。由于这些产品具有凹凸结构,容易藏污纳垢且不便于清理,从而严重影响光通量并进一步影响光型分布。   第三是设备和标准的误差,常规的灯具检测需要用到的设备主要为积分球,分布光度计和光辐射检测设备,这些设备分别用来测量灯具的光通量,配光性能和光生物安全。其中,光辐射检测是针对出口欧盟的紫外含量检测以及美国能源之星要求的蓝光、红外的能量检测。由于国家层面的标准与检测规范的缺失,使得各地检测中心使用的测试方法、检测设备和推出的检测标准各不相同,从而造成企业的同一种产品在不同的检测机构检测时出现不同的测试结果。   具体到积分球测试光通量,尽管方法比较简单,只需要光强计或者光谱仪配合积分球就可以完成测试,不需要去测量其他参数。但李胜强调,由于积分球的球内挡屏、接缝、球壁开孔、喷涂效果等因素都会影响积分球的测试准确性,所以对于积分球制造厂商也提出了很高的技术要求。   “积分球是一套精密测量设备,需购买有质量保证的大厂品牌,否则看起来积分球好像一样,但是测量时的结果会与真实值产生很大的偏差,而且稳定性较差。”李胜表示。同时,积分球测试对环境也有一定要求,通常要求环境温度在25±1℃。而积分球的大小则没有太严格的规定,只与被测灯具的大小有关。一般来说,被测产品的总表面面积必须小于球体内壁总面积的2%,线性产品的最长物理尺寸必须小于球体直径的2/3。例如,对于LED灯管,一个积分球能测试的最长尺寸不超过球直径的2/3。上述这些都是厂家在进行检测时需要注意的问题。
  • Omnitor系列蒸发光散射检测器 首次登陆慕尼黑分析生化展
    小体积高性能的ELSD蒸发光检测器 登陆慕尼黑分析生化展 三为科学Omnitor系列低温型蒸发光检测器ELSD检测器首次登陆第九届慕尼黑上海分析生化展。2018年10月31日在上海新国际博览中心慕尼黑上海分析生化展上,Omnitor系列蒸发光散射检测器解开其神秘的面纱。全新的ELSD9000低温型蒸发光散射检测器重磅上市!通过独创的卧式结构和光散射光路设计,先进的自动化功能、友好的用户界面和多平台控制,ELSD9000蒸发光散射检测器可以为不同层次和需求的用户提供不同的实验体验。研发团队对仪器内部温度场进行合理设计,使仪器结构紧凑合理,达到宽26 cm高19 cm深46 cm的尺寸,同时色谱系统软件符合FDA 21CFR Part 11要求,具有审计追踪功能。第九届慕尼黑上海分析生化展作为亚洲重要的分析、生化技术、诊断和实验室技术风向标盛会,今年展会共吸引来自26个国家和地区的950家行业先锋企业倾情献演,展出面积达46,000平方米,更有100余场干货满满的专业报告及技术研讨会如火如荼上演。 会议期间,ELSD9000蒸发光散射检测器得到仪器厂家和分析化学专家的充分认可,来自化学、医疗、食品、环境和医药产业的科技研发人员对ELSD9000的产品性能、结构设计、软件功能给予很大的肯定。 Omnitor 蒸发光散射检测器技术特点:结构紧凑:采用全新的光路设计,体积紧凑(26 cm*19 cm*46 cm),可以与液相色谱系统层叠使用检测性能优异:基线噪声低至0.01 mV,漂移小,精密度高快速降温:有助于在不同检测方法间的快速切换喷嘴加热:有助于提升雾化效果,特别是检测油性样品的时候线性增益调节:增益线性调节,有助于用户精细化的调整输出色谱峰的高度雾化管调节: 雾化角度自由调节,可以满足不同样品的检测需求系统自动检测:16项仪器日常自检,多重安全设计,避免流动相进入检测室,减少仪器维修,延长使用寿命方法管理:方法管理多达10组(每组25个参数),结构化菜单,简化用户的操作监控报警:温度,压力,流量的实时监控,并对异常情况进行声音和灯光报警控制采集软件:专用多平台控制软件,Clarity® 动态链接库,平台支持与任何HPLC色谱系统联用多种通讯模式:RS-232, RS-485, USB,LAN(TCP/HTTP),可编程外部事件接口绿色节能:多种方式启动待机模式—检测器低功耗状态审计追踪:色谱系统软件符合FDA 21CFR Part 11要求,具有审计追踪功能 会议同期我们还展出制备色谱,蛋白分离纯化系统,高压平流泵、温控型高压计量泵、防爆高压输液泵。我们相信客户的满意,市场的认可,业界的肯定,是我们不断前行的动力。感谢客户们一直以来的大力支持,产品销售不是结束,我们的销售从客户收到我们的产品开始,尽善尽美、精细入微,用我们的产品品质和服务质量让新的销售从客户开始延伸。 再次感谢您的关注和选择,2020年慕尼黑分析生化展会我们再相见!
  • 2012~2013原子荧光光谱盘点:新产品
    1 前言   自从1964年Winefordner等首次提出原子荧光分析理论可作为一种新的原子光谱分析方法以来,已经过了50年的发展历程,原子荧光分析技术在不断发展和完善,原子荧光仪器也在不断推陈出新。   我国在原子荧光光谱分析技术的研究虽然比国外晚了近十年。但是,从上世纪70年代中期就开始了原子荧光分析技术的研究,进入80年代后对蒸气发生-原子荧光分析技术的研究得到了飞速发展。   1975年西北大学杜文虎等研制成功了冷原子荧光测汞仪,可测定粮食、土壤、矿物等样品中的微量汞。   1977年中科院上海冶金研究所和上海机械制造工艺研究所合作,研制成功以高强度空心阴极灯作为激发光源,氮屏蔽空气-乙炔火焰作原子化器的原子荧光光谱仪。该仪器可检测铝合金、镁合金、球墨铸铁等样品中的锌、镉和锰等元素。   1979年郭小伟、杨密云等研制了单道氢化物无色散原子荧光光谱仪科研样机,釆用溴化物无极放电灯作为激发光源,克服了国外碘化物无极放电灯碘对铋产生的严重光谱干扰,测定了微量砷、锑、铋等元素。开创了氢化物发生-原子荧光光谱法,从而为我国的VG-AFS的发展奠定了基础,做出了重要贡献。   1981~1983年郭小伟(西北有色地质研究所)和张锦茂(地矿部物化探研究所)的两个研究小组合作,研制成功了以溴化物无极放电灯作激发光源的&ldquo WYD-2型蒸气发生-双道原子荧光光谱仪&rdquo 。与此同时,张锦茂等开展了地球化学样品中As、Sb、Bi、Hg等两个元素同时测定分析方法的研究,取得了令人满意的分析结果。该仪器于1983年通过了地质矿产部和冶金工业部的样机鉴定,这是我国研制成功并迅速转化为商品化仪器的第一台蒸气发生-双道原子荧光光谱仪的科研样机。   1983年,按照地矿部的统一步署,由郭小伟和张锦茂负责指导协助,北京地质仪器厂(现海光仪器公司)顾根桃同志负责接产,三方共同合作将科研科样机转化为商品化仪器,开发研制成功了我国第-台蒸气发生-双道原子荧光商品化仪器&ldquo XDY-1双道原子荧光光光谱仪&rdquo 工业样机,并于1985年通过了地矿部物化探局组织的样机鉴定。鉴于在&ldquo 双道氢化物无色散原子荧光光谱仪的研制和投产及方法应用研究&rdquo 领域的突出贡献,1987年地质矿产部授予郭小伟、张锦茂和顾根桃三人,地矿部科技成果二等奖。从此,开启了原子荧光分析仪器商品化规模生产之门。   30多年来,经过我国两代科技工作者的共同努力,在激发光源、蒸气发生进样系统、石英炉原子化器、低温原子化技术等关键技术上有了较大的发展,使我国的商品仪器不断得到改进和完善。可测的元素由早期仅能分析6种, 扩大到16种 仪器检出限降低了1~2个数量级 精密度由&le 5% 降低到&le 1% 且由手工操作发展到半自动和智能化全自动测定。蒸气发生-原子荧光已成为具有中国自主知识产权的分析仪器。目前,我国无论在仪器的研发、分析方法的研究和推广应用等方面,均处于国际领先水平。   近年来, 我国原子荧光光谱仪的生产企业也在不断增加,目前己发展到超过10家。据不完全统计我国现有各种型号的原子荧光光谱仪保有量达10000台以上。仪器产量不仅能满足国内的需求,还出口到加拿大、美国、意大利、阿根廷、伊朗、波兰、乌兹别克斯坦、墨西哥、泰国和老挝等国。   原子荧光光谱法首先在地质找矿系统得到应用,继而逐渐推广到环境监测、食品卫生、城市给排水、检验检疫、农业环境、冶金钢铁、药品检验和商检等领域得到了广泛应用。并在各个领域中先后建立了相关的国家标准、行业标准和地方标准,截至2011年5月为止已建立的各项标准己达111项。正是这些标准的建立,有力推动了我国原子荧光光谱仪的推广和普及,现已成为众多实验室常规的分析仪。   近两年来,我国的科技工作者对原子荧光进行了深入研究,作了大量的工作,取得了丰硕成果。本文仅对2012~2013年推出的商品化原子荧光新产品、新技术、专利、发的论文数和新颁布的国家标准等,进行了较为详细的阐述。   2 2012~2013年推出各种新型的商品化原子荧光光谱仪   2.1 国际上首台便携式原子荧光光谱仪问世   常规原子荧光光谱仪属于实验室大型分析仪器,鉴于其较大的体积、功耗和重量,工作人员无法携带该类仪器到污染现场进行应急检测。美国国家环境保护局(EPA)看好原子荧光分析技术的前景,也格外关注其在痕量及超痕量重金属检测领域便携化和现场化的研究。2002年,给予 Frontier Geosciences公司专项资助,力图研发基于微等离子体的便携式氢化物发生-原子荧光光谱仪及相关技术,以实现水中超痕量砷的现场快速检测。遗憾的是,由于无法实现现场检测、检出限较差,再加上单次分析时间过长(大于30分钟)和损害操作者身体健康等因素,该项研究最终以失败而告终。   北京瑞利分析仪器有限公司在2013年第十五届BCEIA展会上推出了世界上首台用于现场快速检测的PAF-1100便携式原子荧光光谱仪(图1)。便携式原子荧光光谱仪的重量仅为10Kg,功率仅为12W。其体积、重量和功率仅为与常规原子荧光光谱仪的1/5、1/6和1/20,但是具备与常规原子荧光光谱仪相同的技术指标,可携带到现场进行重金属污染的快速检测。在分析方法上,首次以精确定量预制成片剂的环境友好型试剂-固体酸全面取代具有危险性和毒性的液体盐酸、硝酸、磷酸和硫酸,极大地简化了现场分析的复杂程度。 图1 PAF-1100便携式原子荧光光谱仪   便携式原子荧光在高度集成的低功耗进样技术、低功耗全封闭原子化技术、数字化对光技术、超短焦距光学系统、自适应尾气排放系统、电源模块、智能化传感技术、双模式气路系统、微型光电检测系统、无线通讯技术、固体酸及硼氢化钾压片技术等十余项涉及原子荧光子模块的自主知识产权关键技术领域获得重大突破,累计申请专利已经超过45项。便携式原子荧光光谱仪的研制成功,填补了国内外该领域的空白,在国际市场上也有着较大的竞争力和应用前景。所形成的技术平台以及所突破的关键技术可以直接应用于常规原子荧光仪器,直接推动其技术进步与产业升级,提高市场竞争力。   2.2 常规蒸气发生-原子荧光光谱仪的发展   两年来,各生产企业推出常规的蒸气发生-原子荧光光谱仪,在进样系统、光学系统。气路系统、蒸气发生反应系统、电气系统、气液分离系统、原子化系统等方面有了较大的改进,仪器结构和工业造型都得到了较大的发展。   2.2.1 AF-2000系列顺序注射原子荧光光谱仪   北京瑞利分析仪器有限公司在2012年推出基于新一代顺序注射进样技术和无线通讯技术的AF-2000系列原子荧光光谱仪(图2)。在2000系列技术平台上,包含AF-2100(单道)、 AF-2200(双道)和AF-2300(三道)三个基础型号。在国内外首次实现了原子荧光仪器的高可靠性无线通讯,首次将商品化蒸气发生-原子荧光光谱仪的测量元素范围扩展至包括Cu、Ag、Au、Co、Ni等在内的16种元素。   2000系列原子荧光光谱仪定位于高端市场,采用全新的工业造型及可靠的方钢梁框架式结构设计,使用高品质元器件和经过可靠性设计与验证的电气系统,体现出高端仪器应有的品质、可靠性和技术水平。将传统顺序注射流路中双泵三阀系统的二维流路系统优化设计为高度集成三维空间流路的新一代双泵双阀顺序注射流路系统,流路系统更加简洁和可靠。自主开发了热固化成型工艺技术,将存样环设计为具有较好的视觉形象效果和维护性的一体化可更换模块。自主开发的压力平衡式四通混合模块,极大地改善了流体传输的稳定性,可获得极佳的信号平滑度和重现性,重复性较传统原子荧光改善50%。专门针对顺序注射进样系统开发的微死体积、高韧性、免维护自动进样器采样针,能承受包括氢氟酸在内的任何强酸和强碱溶液的腐蚀,彻底解决了一直为广大分析工作者所诟病的石英采样针易碎的问题。首次将基于2.4GHz ISM频带的低功耗无线通讯技术应用于原子荧光与计算机终端之间的数据传输与控制,使用者离开分析现场,也可以远程控制实验室中的原子荧光完成全自动分析过程。首次将智能化的理念贯彻到原子荧光仪器的设计中,将智能化漏液监测、高精度数字化气路系统压力监测和原子化室避光监测用于原子荧光,提高了整机的智能化程度。 图2 AF-2000系列原子荧光光谱仪   2.2.2 AFS-9500全自动四位灯顺序注射式氢化物发生原子荧光光度计   北京海光仪器公司在2013年第十五届BCEIA展会上推出了AFS-9500全自动四灯位顺序注射式氢化物发生原子荧光光度计(图3),其性能特点如下:四灯位、双注射泵、双通道全自动测量 最新顺序注射进样专利技术、夹管阀和注射泵的完美组合,无残留、无死体积、无交叉污染 试剂间相互隔离,扩散混合效应小,灵敏度高 还原剂注射泵采用特殊材料、无腐蚀、无漏液 原装进口注射泵、可靠性高,取样准确度优于0.05% 130位三维超静音全自动进样器智能化运行。 图3 AFS-9500原子荧光光度计   2.2.3 PF5/PF7系列原子荧光光度计   北京普析通用仪器有限责任公司在2013年第十五届BCEIA展会上推出了PF5/PF7系列原子荧光光度计(图4),适用于As、Se、Pb、Bi、Te、Sn、Sb、Hg、Cd、Zn、Ge等十一种元素的日常痕量分析,主要特点:注射器采用纯水介质,解决了酸、碱溶液对计量器具的损坏问题。免调元素灯使每一支元素灯都工作在最佳状态,避免了人为因素造成的偏差。石英炉原子化器自动设置最佳工作区域,无需目视调节,方便准确。双光束单检测器光学系统,有效扣除激发光源漂移和波动,汞测试长期稳定性小于10%。气动流路系统,恒压恒流进样偏差小,长时间测试,同一样品测试准确度优于5%。可实现在线、反向、多重清洗,样品残留小,可测试最高浓度比现有技术高2倍。气液分离器,制冷除水、搅拌混匀,灵敏度比现有技术提高30%。 图4 PF5/PF7系列原子荧光光度计   2.2.4 RGF-8700原子荧光光度计   北京锐光仪器有限公司在2013年第十五届BCEIA展会上推出了RGF-8700原子荧光光度计(图5),获得BCEIA金奖。适用于样品中砷、汞、硒、铅、锗、锡、锑、铋、镉、碲、锌、金等十二种元素痕量分析。主要技术特点:三通道三元素同时测定 模块化设计 第二代进口注射泵与蠕动泵联用的内置式断续流动进样装置 拥有自主知识产权的电磁阀应用:摒弃了传统的单向阀、多道通阀和夹管阀 激发光源漂移校正的检测器应用 独家配备断续进样及连续进样方式两种进样方式自动切换功能 独家配备蠕动泵进样与注射泵进样自动切换功能 采用十滚轴、六通道、每通道可独立调节的专用蠕动泵 采用恒流脉冲的供电方式 具备氢化物发生原子荧光测量尾气中有害元素的捕集阱 采用新式密闭二级气液分离装置 采用独特设计的屏蔽式石英炉低温原子化器 最先进的膜分离式气液隔离装置 气路系统采用阵列式结构:自动精确控制气体流量 一键测量功能:实现操作全自动化,并配备145位圆盘自动进样器。 图5 RGF-8700原子荧光光度计   2.2.4 AF-7550双道氢化物-原子荧光光度计   北京东西分析仪器有限公司在2013年第十五届BCEIA展会上推出了AF-7550双道氢化物-原子荧光光度计(图6)。采用质量流量计气路控制模块,气体流量控制精密、准确,流量可以连续调节,一致性好,稳定可靠。采用编码空芯阴极灯,仪器自动识别元素灯,并可监控空芯阴极灯使用寿命。三维立体可调灯架设计,可以使元素灯光束更好的聚焦火焰的最佳位置。三维立体可调远红外加热原子化器,可以调整灯光照射火焰的最佳位置,使用了先进的远红外加热原子化器,仪器升温更快,恒温精度更高,使用寿命更长。 图6 AF-7550双道氢化物-原子荧光光度计   2.2.5 AFS-GD300原子荧光光度计   天津港东科技发展股份有限公司在2013年推出自主研发的AFS-GD300双通道原子荧光光度计(图7)。产品特点:特制的双层石英炉芯,有效地减少了荧光猝灭的发生,提高了仪器的精密度。专利设计的空心阴极灯固定装置,不需要人工调节灯的方向角度,使空心阴极灯的安装固定和更换更加的简单、便捷。先进的气体流量控制器分开控制载气和屏蔽气的流量,无级调速使气体流速调节更加精确化,在气流控制上更加灵敏。全新设计的气液分离器,采用两级气液分离系统,气液分离更加彻底,接口更加严密,消除了蒸汽对测试结果的影响。 图7 AFS-GD300原子荧光光度计   2.2.6 KDR-AFS1101原子荧光光谱仪   北京凯迪瑞分析仪器有限公司在2013年推出KDR-AFS1101原子荧光光谱仪(图8),用于As、Sb、Bi、Hg、Zn、Cd等十一种元素的痕量分析。主要特点有:采用编码空芯阴极灯技术,软件自动识别空芯阴极灯类型 全新设计机械机构更为紧凑,采用相同基准光学平面,原子化器中心与光学焦点有更高的重合度 采用分离式化学反应系统,氢化物反应均匀完全,气水分离效果更佳,临界气体压力自动报警,防止回火爆鸣。 图8 KDR-AFS1101原子荧光光谱仪   2.3 直接进样原子荧光分析技术   北京吉天仪器有限公司在2013年第十五届BCEIA展会上推出基于电热蒸发原子荧光光谱法的DCMA-200直接进样汞镉测试仪(图9)。DCMA-200可用于固体、液体样品中汞(Hg)和镉(Cd)的同时或分别分析测量。3到5分钟时间,就可以得到准确的分析结果。整个分析过程无需任何化学试剂,不产生任何废液,废气。因其超低功耗,可应用于野外、现场应急监测等特殊环境。   其工作原理如下:空气气氛下,样品在石英管式炉中被加热,分解物进一步被空气载带进入管式催化燃烧炉中,汞被有效分离出来,后被镀金石英砂选择性捕获形成金汞齐 经过加热处理的样品,被置于碳素裂解炉中加热,此时样品中镉以及有可能残余的汞都被汽化蒸出,蒸出物首先经过一级钨丝原子阱,原子态镉被选择性的捕获在钨丝上,汞则被置于钨丝原子阱后的镀金石英砂管捕获 之后,在先后对钨丝、镀金石英砂管加热,镉、汞先后被蒸出,载带至原子荧光光谱仪中分别分析检测。 图9 DCMA-200直接进样汞镉测试仪   2.4 液相色谱-原子荧光联用仪   2005年,北京瑞利分析仪器公司和吉天仪器公司先后推出了商品化液相色谱-原子荧光联用仪,为我国应用液相色谱-蒸气发生/原子荧光光谱(HPLC-VG/AFS)联用仪的发展开了先河,近年来各生产企业也相应得到较快的发展。   2.4.1 LC-AFS 6000液相色谱-原子荧光联用仪   北京海光仪器公司在2013年第十五届BCEIA展会上推出了LC-AFS6000液相色谱-原子荧光联用仪(图10) 检测项目包括As(Ⅲ、Ⅴ)、DMA、MMA,线性范围大于三个数量级,相对偏差5%。LC-AFS6000的性能特点:全新一体化设计 可做形态分析和总量分析、自动切换 带有柱温控制、提高色谱柱稳定性、流速均匀、安全可靠 测量速度快、紫外消解效率高 特殊设计的紫外消解装置、消解效率高,柱后展宽小 数据采集可以用模拟信号方式输出,直接配接各类商品的色谱软件。 图10 LC-AFS6000液相色谱&mdash 原子荧光联用仪   2.4.2 SA5/SA7系列原子荧光形态分析仪   北京普析通用仪器有限责任公司在2013年第十五届BCEIA展会上推出了SA5/SA7系列原子荧光形态分析仪(图11),采用高效液相色谱与原子荧光联用技术,可用于砷、汞、硒、锑等元素的形态分析。具有免维护、免调试、更稳定、更环保的特点。无磨损件的气动流路系统,彻底摆脱蠕动泵的维护烦恼。检测器内置形态分析接口,分析模式软件切换,无需手动调试安装。检测器与形态分析共存两套氢化物反应系统,专用的反应系统更符合形态分析的工作特性。气液分离器,制冷除水、搅拌混匀,灵敏度比现有技术提高30%。气源流路系统,恒压恒流进液稳定,基线长期噪声小于4mV。石英板式消解池,流路受光面积大,紫外线利用率提高2倍。 图11 SA5/SA7系列原子荧光形态分析仪   2.4.3 SA-30现场形态分析仪   北京吉天仪器有限公司在2013年第十五届BCEIA展会上推出用于现场、快速、准确测定的SA-30现场形态分析仪(图12)。将整体柱用于重金属形态分离,可在很低的柱压下实现高效分离,结合小型的低压液相泵及&ldquo 高效灯内紫外处理&rdquo 技术,实现了重金属形态分析的便携化。可实现不同形态元素的现场快速分离和检测,与制样和控温混旋提取系统配合,覆盖重金属形态现场分析检测全过程。可以现场快速检测重金属形态,使包括样品前处理在内的分析全过程在1h内完成。 图12 SA-30现场形态分析仪   2.4.4 SA-6230原子荧光形态分析仪   北京锐光仪器有限公司推出SA-6230原子荧光形态分析仪(图13),利用原有的原子荧光光度计进行升级改造,可升级为价态分析的形态分析仪产品。 图13 SA-6230原子荧光形态分析仪   2.4.5 KDR-AFS1101NS原子荧光形态分析仪   北京凯迪瑞分析仪器有限公司在2013年推出KDR-AFS1101NS原子荧光形态分析仪(图14),可对测试样品中的砷、汞、硒等元素进行形态分析测试。形态分析功能支持双元素同时测试 模块化功能设计,原子荧光主机可与形态分析单元分离单独进行原子荧光分析 严格设计、优化计算液体流路,柱后体积小、出峰时间快 高强度紫外线在线消解装置,样品无机化程度高、管路体积小、停留时间短 特殊设计紫外消解光室,利于紫外灯管散热、无紫外线泄露,保护测试人员免受伤害 六通阀触发控制工作站采样,出峰时间一致便于软件计算 专用液相-原子荧光工作站软件,实时谱图显示,长时间连续数据采集 测试采集数据以数字信号输出,不受外界电磁环境影响,信号无失真。 图14 KDR-AFS1101NS原子荧光形态分析仪   2012~2013年推出的商品化原子荧光光谱分析新技术、专利、发的论文数和新颁布的国家标准等内容见:2012~2013原子荧光光谱盘点:技术、专利、论文、标准 作者:北京瑞利分析仪器有限公司 梁敬   梁敬(右)与原子荧光光谱仪发明人之一张锦茂先生(左)在2013年BCEIA展会
  • 流式荧光技术检测与化学发光技术检测那些事儿
    大家好,我是流式荧光崔工,一个旨在链接与流式荧光相关的朋友,一起赚钱、一起学习、一起工作、一起生活的靓仔。——流式荧光崔工前段时间,有很多新关注崔工公众号的朋友问崔工一个问题,什么是流式荧光检测技术?它的原理是什么?传统的化学发光检测技术又有什么?问崔工这个问题的朋友应该是刚进入到这个行业,还不是很了解这个行业。今天就跟大家聊聊,供大家参考。— 1 —什么是流式荧光检测技术?从百度百科了解到,流式荧光,又称悬浮阵列、液相芯片等,是近20多年逐渐发展起来的多指标联合诊断技术。该技术以荧光编码微球为核心,集流式原理、激光分析、高速数字信号处理等多种技术于一体,多指标并行分析,最多可一管同时准确定量检测2-500种不同的生物分子。具有高通量、高灵敏度、并行检测等特点。可用于免疫分析、核酸研究、酶学分析、受体、配体识别分析等多方面、多领域的研究。流式荧光检测技术的原理是什么?将荧光标记后的单细胞(或颗粒)悬液进入吸样管,进而随鞘液进入流动室。进入流动室之前的管道变细,迫使鞘液从四周、样本在中心进入流动室,在外加压力的作用下由下向上(或由上向下)直线流动。鞘液充满流动室将样品裹挟,当二者通过流动室喷嘴流出时,压力迫使鞘液包裹的液滴包含单一细胞或颗粒垂直通过检测区。在检测区与液滴垂直的位置设置激光,在与激光垂直的位置设置探测器(透镜等),液流、激光、探测器互相垂直并聚焦于一点实现流体动力聚焦。荧光标记的细胞或颗粒在激光激发下发出散射光和荧光的发射波,散射光和发射光被检测器获取,再经一系列滤光片、光栅处理去除干扰并将光信号经光电转换和放大后输入计算机,并由软件分析处理。而细胞分选则是对荧光标记的目的分子分别加载正或负电荷,当其在随液滴滴落的过程中受到外加高压电场的作用发生偏转而落入接收容器,从而获得目的细胞群。流式荧光检测技术有什么技术特点?1、高通量:将许多种不同荧光编码的微球放在同一反应体系内,一次可同时检测2-500种生理病理指标,这与传统方法的逐个检测相比是质的飞跃。2、高敏感性:流式荧光技术最高的检测下限可达0.01 pg/ml,常规的酶联免疫吸附试验(ELISA)仅为μg级,比后者检测的灵敏度提高10—100倍。3、线性范围宽:检测的线性范围比常规的ELISA方法高10倍以上,可达3-5个数量级。检测浓度范围为pg-μg级。4、反应快速:因流式荧光技术的杂交或免疫反应在悬浮的液相中进行,反应所需的时间短(从2 h缩短到20—40 min),杂交后常不用清洗,即可直接读数,所以检测效率高于固相杂交。5、重复性好:杂交发生在准均相液体环境中,其结果稳定,重复性非常好。检测时,抽取其中的100颗微球读数,最终的数据取其均值或中位值,这样可将误差减到最小。6、利于探针和被检测物的充分反应:由于液相环境更有利于保持蛋白质的天然构象,所以也更有利于探针和被检测物的反应。7、操作简便:流式荧光技术平台的整个反应过程只涉及加样和孵育,最后上机读数,操作步骤少,简单易用。— 2 —什么是化学发光检测技术?这里既然是跟流式荧光检测相比较的,那这里的化学发光检测技术指的是化学发光免疫分析技术。化学发光免疫分析:是将发光分析和免疫反应相结合而建立起来的一种新的检测微量抗原或抗体的新型标记免疫分析技术。化学发光检测技术的类型及原理化学发光检测技术的类型分为直接化学发光免疫分析,化学发光酶免疫分析和电化学发光免疫分析。直接化学发光免疫分析用吖啶酯直接标记抗体(抗原),与待测标本中相应的抗 原(抗体)发生免疫反应后,形成固相包被抗体-待测抗原吖啶酯标记抗体复合物,这时只需加入氧化剂(H2O2)和 NaOH使成碱性环境,吖啶酯在不需要催化剂的情况下分解、 发光 。由集光器和光电倍增管接收、记录单位时间内所产生 的光子能,这部分光的积分与待测抗原的量成正比,可从标准曲线上计算出待测抗原的含量。化学发光酶免疫分析酶免疫分析(chemiluminescence enzyme immunoassay,CLEIA)是用参与催化某一化学发光反应的酶 如辣根过氧化物酶(HRP)或碱性磷酸酶(ALP)来标记抗原或抗体,在与待测标本中相应的抗原(抗体)发生免疫反应后,形成 固相包被抗体-待测抗原-酶标记抗体复合物;经洗涤后,加入底物(发光剂),酶催化和分解底物发光,由光量子阅读系统接收,光电倍增管将光信号转变为电信号并加以放大,再把它们传送至计算机数据处理系统,计算出测定物的浓度。电化学发光免疫分析电化学发光免疫分析 (electrochemiluminescence immunoassay, ECLIA)是以电化学发光剂三联吡啶钌标记抗体(抗原),以三丙胺(TPA)为电子供体,在电场中因电子转移而发生特异性化学发光反应,它包括电化学和化学发光两个过程。化学发光免疫分析技术的优势是什么?1、灵敏度高:灵敏度高是化学发光免疫分析关键的优越性。化学发光免疫分析能够检出放射性免疫分析和酶联免疫分析等方法无法检出的物质,对疾病的早期诊断具有十分重要的意义。2、宽的线性动力学范围:发光强度在4-6个量级之间,与测定物质浓度间呈线性关系。这与显色酶联免疫分析吸光度(OD 值)2.0 的范围相比,优势明显。虽然同位素放射免疫也有较宽的线性动力学范围,但是放射性限制其应用。3、光信号持续时间长:化学发光免疫分析的光信号持续时间可达数小时甚至一天,简化了实验操作及测量。4、分析方法简便快速:绝大多数分析测定仅需加入一种试剂(或符合制剂)的一步模式。5、结果稳定、误差小:样本本身发光,不需要额外光源,避免了外来因素的干扰(光源稳定性、光散射、光波选择器),分析结果稳定可靠。6、安全性好及使用期长:到目前为止还未发现化学发光免疫分析试剂的危害性;另外这些试剂稳定,保存期可达一年之久。以上是对什么是流式荧光技术检测与化学发光技术检测基本原理做了一个说明,供大家参考。【行业征稿】若您有生命科学、医药、临床等行业相关研究、技术、应用、管理经验等愿意以约稿形式共享,欢迎自荐或引荐投稿联系人:刘编辑word图文投稿邮箱:liuld @instrument.com.cn微信:JaysonXY(备注来意:投稿)(本文编辑:刘立东 点击查看KOL主页)
  • 2016汽车测试及质量监控博览会(中国)(Automotive Testing Expo China 2016),今年起移师上海世博展览馆3号馆!
    2016汽车测试及质量监控博览会(中国)(Automotive Testing Expo China 2016),今年起移师上海世博展览馆3号馆!将比历届展会介绍更多参展商和更多技术。占据上海世博展览馆3号馆的汽车测试及质量监控博览会(中国),将借助新车销售的快速增长,以及市场对更高质量和更安全的汽车的需求,汇聚世界领先的测试设备供应商和测试服务提供商,举办一场繁忙的三天盛会! Q-Lab公司将携手其代理商,知名仪器经销商翁开尔贸易公司参加本届展会:展台号: 5000(上海世博展览馆3号馆)日期:2016年9月27-29日交通:轨道交通7、8号线(耀华路站)、8号线(中华艺术宫站3号口)可直达! 本届展会我们向业界介绍一系列适用于汽车行业的光老化测试设备,腐蚀测试设备。 展位(展台号5000)镇宅神器一QUV紫外加速老化试验机 - 世界上使用最广泛的老化试验机紫外线会造成曝露在户外的耐用材料的光降解。 QUV试验机的紫外荧光灯能模拟关键的短波紫外线,真实地再现由阳光造成的物理性能损伤。 损伤类型包括褪色、光泽消失、粉化、龟裂、开裂、模糊、起泡、脆化、强度减小和氧化。 QUV紫外测试仪能重现太阳光、雨水和露水造成的损害 。 在几天或几周之内,就能够再现户外数月或数年造成的损害。QUV紫外加速老化试验机是最简单、最可靠、最易用的老化试验机。世界各地使用的QUV试验机达数以淋计,它是世界上使用最广泛的老化试验机。 展位(展台号5000)镇宅神器二Q-SUN Xe-3氙灯试验箱Q-SUN Xe-3氙灯试验箱能再现全光谱太阳光和雨水造成的损害。在几天或几周之内,Q-SUN试验箱就能够再现数月或数年户外老化造成的损害。 Q-SUN Xe-3试验箱是一款全功能的光稳定性、色牢度及耐光性试验箱,而且价格非常合理。它采用三根独立的氙灯灯管。Q-SUN Xe-3试验箱的滑出式样品托架尺寸为451mm x 718mm,在曝晒立体零件或大部件时非常方便。所有的Xe - 3试验箱都提供湿度控制功能,还可以选配喷淋、双喷淋、背喷及低温功能。 Q-SUN Xe-3是唯一拥有双喷淋功能的氙弧试验箱。这个功能可以将第二种液体(如酸雨或肥皂液)喷淋到测试样品上。 Q-SUN Xe-3是最可靠、最易用、最被广泛认可的全尺寸氙灯试验箱。 展位(展台号5000)镇宅神器三Q-FOG CRH 循环腐蚀盐雾箱循环腐蚀测试可提供对自然大气腐蚀极佳的实验室模拟。研究表明,循环腐蚀测试结果在结构、形态和相对腐蚀速率方面与户外类似。 Q-FOG CRH循环腐蚀箱可进行传统盐雾、Prohesion(干湿交替混合盐雾试验)及绝大部分汽车循环腐蚀测试。其最大特点是可以调节相对湿度并精确控制上升时间。同时还有备选的冲洗功能。Q-FOG CRH箱有两种尺寸,以满足多种测试要求。 Q-FOG CRH循环腐蚀盐雾箱是最简单、最可靠且最容易使用的带有RH控制的腐蚀箱。 Q-FOG CRH的问世使得带有RH控制的腐蚀盐雾箱的性价比得到了真正的突破。它可满足绝大多数的汽车腐蚀测试标准,例如GMW 14872和SAE J2334以及其它标准,例如Ford、ISO、GB/T、VW、Volvo、Chrysler和Renault等。该盐雾箱除了具备CCT型号所具有的所有特性和优点之外,还新增最新研发的空气预调节装置实现相对湿度控制。此外,CRH型号还有一个备选的喷淋功能。雾滴更大,流量更高,喷淋时间比盐雾功能下雾化溶液的时间更短。CRH盐雾箱有先进的喷嘴清洁功能,可防止喷嘴堵塞—这也正是市场上其它产品频繁碰到的问题。 在一台Q-FOG CRH盐雾箱中可通过一系列实验条件间的循环实现不同盐雾测试条件。即使是极其复杂的测试循环也可通过Q-FOG控制器轻松编程。 型号Q-FOG CRH600-HSC:传统盐雾和Prohesion测试,湿度控制,喷淋模块,箱容量为640升。Q-FOG CRH1100-HSC:传统盐雾和Prohesion测试,湿度控制,喷淋模块,箱容量为1103升美国Q-Lab公司中国代表处 info.cn@q-lab.com +86-21-5879-7970 扫描关注Q-Lab中国微信公众账号:耐候腐蚀设备及测试专家耐候腐蚀测试领域咨询、技术零距离!
  • Angew:近红外有机电致发光(NIR-OLED)新突破
    近年来,高效率近红外发光材料因其在生物成像、医疗、光通信和夜视器件等方面的重要应用而备受关注。除了无机近红外量子点和卤化物钙钛矿等材料外,各种有机近红外材料包括传统的荧光小分子材料、共轭聚合物、稳定的发光自由基、热激活延迟荧光(TADF)材料和金属有机配合物磷光材料等因其具有化学结构可调、稳定性好、便于制备近红外有机电致发光器件(NIR-OLED)的优势而得到迅速的发展。在这些有机近红外材料中,后三种材料在OLED中对单线态和三线态激子的利用率能够达到100%,从而提高了器件的效率。尽管如此,受制于能隙法则 (energy gap law),即随着激发态和基态之间的能隙差减小,非辐射跃迁速率常数呈指数增加,导致开发高效率的有机近红外发光材料( 700 nm)一直是一个巨大的挑战,从而严重限制了相关器件电致发光效率的提升。目前,扩展π-共轭和增强发光分子的电荷转移(CT)是红移材料发光波长的两种常见方法,通常需要将两种方法相结合才能获得近红外区的发光。因此,以前报道的近红外发光材料由于具有很强的CT性质,发光光谱半峰宽(FWHM)通常高达70-150 nm。当最大发光波长小于770 nm时会有部分光谱覆盖可见光区域,严重降低近红外光的纯度,这种情况不利于高性能纯近红外发光或夜视器件的制备。如若为了提高近红外光纯度,将材料的最大发光波长红移至超过770 nm,则发光效率将进一步显著降低。因此,到目前为止,尽管已有极少量性能较好的NIR-OLED获得超过15%的外量子效率,但表现出纯近红外发光的OLED电致发光效率通常低于5%。近日,西安交通大学化学学院杨晓龙、孙源慧、周桂江等人与五邑大学陈钊合作报道了电致发光效率达到16.43%的纯近红外发光NIR-OLED。作者通过优化Ir(III)配合物的分子结构设计降低金属中心到配体电荷转移跃迁,提高三线态激发态中的基于配体的ππ跃迁成分,成功地将发光光谱半峰宽降低至43 nm,因此获得了最大发射峰位于730 nm附近的纯近红外发光材料 (图1)。图1. 近红外Ir(III)配合物的分子设计策略和发光性质。与其他纯近红外材料相比,由于具有相对较短的发射波长,因此可以缓解能隙法则的不利影响。此外,理论计算表明论文报道的配合物激发态形变非常小,因而最终获得了优异的近红外发光效率。作者采用溶液法制备了具有传统结构的电致发光器件(图2),选取的功能层材料具有合适的能级,能够有效地促进从主体到客体之间的能量传递,并将激子限制在发光层内,因此,器件的电致发光光谱与其对应的光致发光光谱近乎一致。基于BIqThIr和BIqThIrO的器件电致发光波长分别为737 nm和733 nm,半峰宽仅有47 nm和44 nm,这使整个光谱中近红外成分超过98%,实现了纯近红外发光。图2. (a) 器件结构。(b) 电致发光光谱。(c) 电流密度(J)-电压(V)-辐射度(R)曲线。(d) 电致发光效率与电流密度的特性关系。由于具有优异的近红外发光性能,溶液法制备的NIR OLED最高电致发光效率分别高达15.00%和16.43%,显著超过了已报道的基于近红外Ir(III)配合物的器件最高电致发光效率,也显著超过了采用溶液旋涂法制备的基于不同有机近红外发光材料的器件最高电致发光效率 (图3)。图3. (a) 基于Ir(III)配合物的溶液旋涂法和真空沉积法NIR-OLED发光峰在700-900 nm范围内的最大电致发光效率。(b) 基于不同有机发光材料溶液旋涂法NIR-OLED发光峰值在700-900 nm范围内的最大电致发光效率。综上所述,作者提出了一种开发高效率纯近红外发光材料的新策略。通过合理地设计分子结构来调控三线态性质,减少能隙定律的不利影响,为如何改善近红外材料发光性能提供了新的思路。这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition 上,该论文第一作者为西安交通大学化学学院杨晓龙副教授,通讯作者为西安交通大学化学学院孙源慧副教授、周桂江教授与五邑大学陈钊博士。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面): Narrowband Pure Near-Infrared (NIR) Ir(III) Complexes for Solution-Processed Organic Light-Emitting Diode (OLED) with External Quantum Efficiency Over 16 %Xiaolong Yang, Shipan Xu, Yan Zhang, Chengyun Zhu, Linsong Cui, Guijiang Zhou, Zhao Chen, Yuanhui SunAngew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202309739
  • VOC快检利器——光离子化气体传感器(PID)!!
    提起VOC检测,可能环境的小伙伴比较熟悉,今天主要跟大家分享一下光离子化气体传感器(PID)方法检测VOC。1、什么是VOC?VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写,是在室温以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。VOC 所涵盖的有机物种类繁多而且其组成成分多样,主要有:氯化物、苯类化合物、氟利昂化合物、有机醇、有机酮、有机醚、有机醛、有机酯、有机胺、有机酸以及石油烃化合物等。VOC及所形成的二次污染物不仅本身具有较强毒性对人们的健康带来负面影响,而且VOC作为臭氧和PM2.5的前体也影响着大气质量,是复合型空气污染的主要“贡献者“之一。2、VOC的检测方法检测VOC常见的方法有PID检测、GC-FID及GC-MS检测,其中GC-FID和GC-MS都是用来检测VOC气体总值的,在混合气体环境中不能检测出单独某一种VOC气体。GC-FID与GC-MS也可以测出具体某一种VOC气体成分,但价格昂贵,且体积大。其中PID传感器体积小、价格低廉、工作条件简单、能耗低,更适合作为便携式检测器。表1 VOC检测方法参数GC-MSGC-FIDPID使用方式氦气瓶氮气瓶、氢气瓶、空气瓶便携式重量非常重较重很轻尺寸体积非常大体积较大很小检测范围(ppm)更宽0~500000~10000数据线性全范围线性较好全范围线性较好低浓度线性良好选择性无选择性无选择性低能量灯增加选择性检测气体VOC气体VOC气体VOC气体、某些无机气体样品破坏检测破坏检测无损检测可回收操作使用极为复杂较为复杂简便简洁检测费用极其高高极低检测速度极其慢慢极快3、什么是PID?对于仪器分析的小伙伴,可能对GC-FID(氢火焰离子化检测器)与GC-MS(气质联用仪)使用更清楚,我们今天重点讲一下PID(光离子化检测器)。光离子化气体传感器(简称PID)由紫外光源和气室构成。PID 中激发待测气体离子化的源头就是电离室中的紫外灯,被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。图1 PID传感器结构PID工作原理:1、在真空玻璃腔内充入高纯稀有气体例如惰性气体。2、用可透紫外光的窗口将玻璃腔体密封。3、外加电磁场进行激发。4、在外加电磁场的作用下,被电离气体产生电流,进而被检测到。图2 PID传感器工作原理4、PID传感器类型与品牌调研PID传感器可以按照紫外灯能量、寿命及检测气体分类,主要可以分为以下类型。表2 PID传感器类型紫外灯能量(eV)9.6eV10.6eV11.6eV紫外灯寿命6个月12~24个月6个月检测气体种类114250300在VOC快检领域, PID传感器品牌几乎都是进口仪器公司,国产采用PID技术的检测设备仅镁汇科技一家企业。表3 PID传感器品牌品牌典型产品英国阿尔法AlphasensePID-A1英国离子科学Ion Science Ltd.FirstCheck F Ex6000,世界上首台PPB级PID检测器的多组分气体检测仪美国贝斯兰Baseline–MOCONPID-TECH FirstCheck F Ex6000MeiHui镁汇科技PID-GH,专注PID研发可替代进口品牌PID配件5、PID的国产替代通过分析比对,可以看出采用PID技术的检测设备与动辄花费大几十万的GC-FID、GC-MS相比,具有明显的优势,不但便携快捷而且设备成本低。表4 国产配件与进口配件对比类型价格货期特点进口配件国产3~5倍综上所述,目前国内PID气体传感器有了较大发展,对已知气体可以实现快速实时检测,有着广泛的应用前景。转载自公众号:实验室仪器分析
  • 风冷氙灯老化试验箱和水冷氙灯老化试验箱有什么不同
    风冷氙灯老化试验箱和水冷氙灯老化试验箱有什么不同,下面有爱佩科技为您说明:作为耐候试验的重要设备,它主要是在试验箱的箱体内用氙弧灯来模拟全日光光谱,通过对箱体内的试件进行模拟破坏性光波的照射来实现在产品开发、品质管控过程当中的环境模拟和加速试验。通过试验能够快速、高效地为新产品的设计与品质改进提供依据 由于氙灯老化试验箱在产品开发和品质控制方面的重要作用,它目前被广泛地应用到非金属材料、有机材料(如油漆、涂料、橡胶、塑料)等方面的老化试验当中。为橡胶、塑料、石油化工、汽车纺织、玩具、白色家电等行业服务。 氙灯老化试验箱有两种,但是人们一般分不清两种试验箱的区别在哪里,是按什么原则进行分类的。下面就让武汉铭坤科技有限公司的小编来给你详细的分析这两种试验箱的分类标准以及异同。氙灯老化试验箱按照提供模拟日光光谱的氙弧灯的冷却方式分为:风冷氙灯老化试验箱和水冷氙灯老化试验箱。两种试验箱的主要区别就在于氙弧灯的制冷方式,灯管的数量以及试验的摆放方式等。风冷与水冷氙灯老化试验箱的共同点:两种试验箱都能够模拟日光光谱,通过对试件的辐照,来发现试件的耐候能力。从而为改进产品设计,提高产品品质提供建设性依据。 风冷氙灯老化试验箱和水冷氙灯老化试验箱的区别在哪里风冷与水冷氙灯老化试验箱的主要区别:1.灯管功率不同氙灯的功率较大,一般都每支的功率都能达到上千瓦,有的甚至能够达到几十万瓦。作为氙灯老化试验箱的光源的氙弧灯每支也在一千瓦以上。风冷氙灯功率较低,每支的功率是1.8千瓦,灯管寿命在1600-1800小时左右,风冷氙灯的能耗低,使用寿命长,价格比较高;水冷氙灯的功率为每支6千瓦,灯管有效寿命在500至700小时左右。2.制冷方式不同氙灯的功率很大,因此在氙灯灯管工作时,会产生大量的热量,如果不采取降温措施,灯管会因为热量累积,容易烧毁;大量的热量聚集如果不采取措施冷却,对测试条件产生很大的影响,最终肯定会对测试结果产生偏差,达不到测试的要求。为了让氙灯能够长寿命正常工作,不影响测试环境,通常采用风冷和水冷两种方式为氙灯灯管降温。风冷氙灯是以高速冷气流送风来给氙灯灯管降温,水冷氙灯是以流动冷水给氙灯灯管来降温。3.灯管数量不同风冷氙灯老化试验箱的灯管数为3支,每支的直径是2.2cm,灯管长是41cm。辐照强度可以达到500W/m2 水冷氙灯老化试验箱的灯管数为1支,水冷氙弧灯的直径比较大,达到了9cm,长度也比风冷氙弧灯要长5cm达到了46cm。辐照强度可以达到1320W/m2。4.滤光方式不同氙灯虽然能够模拟日光光谱,但是氙灯辐射中含有大量日光中不存在的短波紫外线,因此在氙灯老化试验箱中都要给氙灯装上滤光片,滤光片能够适当的过滤大部份短波光。从而使氙灯能够更好的模拟日光光谱中的可见光区域和紫外光部份。但是,在氙灯老化试验箱当中,风冷和水冷氙灯所采用的滤光片是不一样的。风冷氙灯老化试验箱采用滤光片滤除短浅的红外光和紫外光;而水冷氙灯老化试验箱采用的是滤光罩滤除短浅的红外光和紫外光。5.氙灯的安装方式不同在水冷氙灯老化试验箱里,水冷氙灯是垂直安装在试验箱工作室的中央,外面被滤光罩套住,试件架是一个盘式或者鼓式的挂架,呈360度方式旋转。试件必须挂在试件架上随挂架旋转。而风冷氙灯老化试验箱在其工作室里水平安装了三支风冷氙灯,氙灯下面安装了滤光片,试件放在氙灯下面的试件托盘里进行静态辐射。6.测试试件的外观形状要求不同因为氙灯的安装方式不同,所以两种氙灯老化试验箱对样品的外观形状要求也不一样,因为水冷试验箱里氙灯是垂直安装,试验是挂在试架上进行测试,为了让试件充分的得到氙灯灯光的照射,试验必须是薄片状,并将其挂在挂架上旋转测试。而风冷试验箱灯管是水平放置,所以对试件的外观没有要求,只要工作室拖盘能放得下就可以了。在试验的时候,可以通过调节氙灯与拖盘之间的距离来达到对样品的幅照度。 我们爱佩科技现在为大家分析了风冷氙灯老化试验箱和水冷氙灯老化试验箱有什么不同,对这两种试验箱有了一个相对全面的认识,相信会对我们选购此类产品和使用此类产品的时候会有相应的帮助。详情还可联系我司业务
  • 科学家发明高效紫外发光二极管
    图中光学照片显示的是在压电光电子效应的作用下,紫外发光二极管的发光强度随施加的应变的增加而增加。下图显示的利用能带理论解释压电光电子效应对p-n结处能带结构和载流子输运过程的调制和改变。(图片提供:王中林)   紫外半导体发光二极管在化学、生物、医学和军事领域具有广泛的应用,目前这种材料的内量子效率虽然可达到80%,但外量子效率只有3%左右。如今,基于压电光电子学效应,美国佐治亚理工学院讲席教授王中林课题组发明了一种新型高效紫外半导体发光二极管,在合适应用作用下外量子效率可达到7.82%,其光发射强度、注入电流能力和电—光转换效率均成倍提高。新成果发表在8月在线出版的《纳米快报》上。   王中林表示,新成果还可以扩展到从紫外到红外的整个光谱范围内的由压电材料制备的半导体发光二极管,它们将在发光二极管、光电池和太阳能电流、人机界面、纳米机器人、微—纳机电系统、人机交互等领域得到广泛应用。   压电光电子学是压电效应、光子特性和半导体特性三相耦合的一种效应,它通过应变引起的压电势来调节和控制电光过程,或者反过来利用电光过程调节和控制力的作用。该效应由王中林于2009年首次发现。   王中林小组进一步把光引进压电电子学器件,致力于开发和研究力、电和光三相耦合器件。他们发现压电效应可优化光电池,提高光探测器的灵敏度。而最近的研究表明压电效应还可以显著提高氧化锌微纳米线发光二极管的电子—空穴复合效率,从而显著提高发光性能。这些力、电、光三相耦合的研究构成了一个全新的研究领域:压电光电子学(piezo-phototronics)领域。据王中林介绍,力、电、光三相中的两相耦合比如光电、力电和光力耦合效应已经获得了人们的广泛关注和大量研究,很多基于这些耦合效应的新型纳米器件被研制出来。这是一个远比两相耦合复杂的耦合系统,因此有更多有趣的具有重大研究价值的效应需要人们去探索,更多的器件等待人们去开发。   研究人员将压电光电子学效应应用于紫外半导体发光二极管性能的改造中。半导体发光二极管的光发射由载流子的注入、复合和出射效率等决定。薄膜型宽禁带半导体制备的紫外发光器件,其内量子效应虽然可达到80%,但外量子效率只有3%左右。王中林表示,这主要是由于全反射限制的光出射效率比较低引起的。他和浙江大学的访问学者杨青博士经过精心设计,在N型氧化锌纳米线衬底单根微纳米线发光二极管中引入压电势,发现由压电势引起的界面处的能带改变会形成载流子沟道,从而将载流子捕获在界面附近,提高载流子的浓度和复合效率,进而提高器件外量子效率。他们制备的未加外应力的发光二极管的外量子效率达到1.84%。在固定电压下,对器件施加0.093%的压应力,可以使光发射强度和注入电流分别提高17倍和4倍,相应的电—光转换效率提高4.25倍。合适应力作用下外量子效率达到7.82%,和纳米线增强的复合量子阱LED效率相当,远远超过已报道的简单p-n结纳米线半导体光发射二极管外量子效率。   王中林表示:“我们所发明的这些氧化锌纳米器件可整合成一个自主发电、自动控制的智能纳米系统 完全基于氧化锌纳米线,我们能创建具有记忆、处理和感应能力的复杂系统,系统所需要的电能均取自外部环境。希望有一天,人类能将纳米尺度的发电机、传感器、光电子器件和逻辑运算器件有机地集成起来,实现自驱动和自主决策的智能纳米系统。”
  • 欧盟研制成功高效紫外发光二极管
    p    a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/35.html" target=" _self" 紫外 /a (UV)辐射灯光通常应用于水净化处理行业和水产养殖场,直接杀死有害细菌和加速有机或无机污染物的化学反应中和过程。但目前市场上使用的紫外辐射灯光源含有汞(Mercury)元素成分,将对人体健康和生态环境造成新的风险。欧盟第七研发框架计划{FP7}中小企业主题提供110万欧元,总研发投入140万欧元,由欧盟4个成员国及联系国爱尔兰(总协调)、英国、捷克和挪威,4家创新型中小企业(SMEs)和4家科研机构联合组成的欧洲AQUA-PULSE研发团队。利用先进的二氧化钛(TiO2)作为紫外光催化材料,成功研制开发出更高效更廉价的紫外发光二极管(UV LEDs),被欧委会称作水净化处理行业的“突破性”技术。 /p p   研发团队反复测试不同紫外发光二极管的材料配置,包括TiO2紫外发光催化材料,直到结构功效性价比实现最佳优化。在此基础上设计开发的原型,已通过各项技术、环境和安全可靠性验证,可有效清除水中的有害细菌和其它污染物。设立于挪威的一家企业,已开始生产应用于鱼缸水净化处理的紫外发光二极管紧凑型净化装置 而设立于英国的一家企业,正在开发生产应用于家庭、办公场所和饭店的新型水净化处理装置。 /p p   2013年,全球水净化装置市场规模已达350亿欧元,且市场快速增长。目前,研发团队联合工业界合作伙伴集中优势资源,正在积极研制生产可应用于大型饮用水和污水处理行业的创新型净化处理装置,包括应用于水产养殖场。 br/ /p
  • 大连化物所实现量子点—分子杂化的近红外热延迟发光
    近日,大连化物所光电材料动力学研究组 (1121组) 吴凯丰研究员与杜骏副研究员团队在量子点—有机分子能量传递机制与应用的研究中取得新进展,采用低毒性的CuInSe2量子点结合并四苯分子,实现了该类杂化体系在近红外波段的热延迟发光。研究团队前期对量子点—有机分子的三线态能量转移(TET)机制研究表明,通过提升量子点与分子间的波函数交叠,在较低能量转移驱动力的条件下,仍可获得较高的TET效率。根据化学热力学平衡,在这种情况下,从分子三线态回到量子点激子态的吸热反向传能(rTET)速率也较快。当rTET速率远大于三线态本身衰减速率时,大多数三线态都会重新回到量子点激子态辐射出延迟发光(TADPL),原理上类似于有机分子中的热活化延迟荧光现象(TADF)。团队前期也观测到可见波段的TADPL(ACS Energy Lett.,2021),并揭示了其熵调控机制(JPCL,2021)。近红外光在生物成像、光纤通讯、国防安全等诸多领域具有重要意义。基于量子点—有机分子杂化体系的近红外TADPL迄今未见报道,其根本难点在于有机分子的能隙定则:能量越低的激发态,其非辐射衰减速率一般越快。这就要求rTET的速率足够快,才能与之有效竞争。针对该难题,团队通过同时优化量子点和三线态受体分子的手段,采用低毒CuInSe2-并四苯的体系,观测到近红外波段(约900nm)的TADPL。研究发现,在室温下TADPL寿命达到60微秒,相比于CuInSe2量子点激子态的寿命提升了3个数量级。得益于量子点本身高达40%的发光效率,TADPL的量子效率可达9%。这些参数可媲美可见光波段的TADPL体系。得益于CuInSe2量子点无重金属的优势,该体系相比传统的铅基近红外量子点可能具有更好的应用前景。吴凯丰团队近年来致力于量子点与有机分子间的电荷/能量转移动力学研究:揭示了量子点与有机分子电荷转移中的累积电荷效应(JACS,2018;JACS,2018),并在单电荷转移体系中观测到Marcus反转区间(Nat. Commun.,2021);揭示了量子点尺寸和分子构型对三线态传能的影响及其物理机制(JACS,2019;Angew,2020);建立了电荷转移介导三线态传能的各类新机制(Nat. Commun.,2020;JACS,2020;Nat. Commun.,2021),并阐明了电子自旋在其中起到的关键角色(JACS,2020;Chem,2022);面向实际应用开发了低毒性的CuInS2、InP和ZnSe等量子点作为各波段的三线态敏化剂(JACS,2019;JACS,2020;ACS Energy Lett.,2022);探索了这些电荷/能量转移机制在光催化合成中的新型应用(Chem,2021;Angew,2022;Angew,2022)。上述最新工作以“Thermally Activated Delayed Near-Infrared Photoluminescence from Functionalized Lead-Free Nanocrystals”为题,发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上,并被选为VIP(Very Important Paper)文章。该工作的第一作者是大连化物所1121组博士后何山。该工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中科院稳定支持基础研究领域青年团队计划等项目的资助。
  • 中国科大在纯红光钙钛矿电致发光二极管取得新进展
    近日,中国科大姚宏斌教授课题组联合张群教授、林岳教授和张国桢副研究员研究团队提出金属卤化物钙钛矿亚稳相结晶策略,有效消除了混合卤素钙钛矿CsPbI3-xBrx晶粒内部的面缺陷,从而制备了高效的纯红光钙钛矿发光二极管,其外量子效率达17.8%,亮度为9000cd m-2,研究成果以题为“Planar defect-free pure red perovskite light-emittingdiodes via metastable phase crystallization”发表在国际期刊Science Advances上(Sci. Adv. 2022,8, eabq2321)。金属卤化物钙钛矿材料由于其高色纯度、宽色域、低成本以及可溶液加工等优势有望用于下一代发光二极管。然而钙钛矿材料由于其结晶过程的不可控,容易产生缺陷,这往往会限制钙钛矿发光二极管(PeLED)的效率以及稳定性。小分子钝化剂已成功用于调控单一卤素钙钛矿的成核、聚集以及组装过程,获得了高发光效率的微/纳米晶薄膜,进而使得绿光和近红外光PeLED的外量子效率超过20%。虽然小分子钝化剂也被尝试用于调控混合卤素钙钛矿的结晶,但目前混合卤素PeLED的效率以及稳定性依然很低,这其中的原因依然未知。图1.混合卤素钙钛矿小分子调控的非经典结晶过程以及亚稳相结晶策略姚宏斌教授课题组基于前期钙钛矿结晶调控的相关研究基础(J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 8162−8170;Adv. Optical Mater. 2021, 9, 2001684),首先揭示了在混合卤素钙钛矿成核、团聚以及组装过程中,不均匀的卤素离子分布会导致晶粒内部的面缺陷形成,进而提出了亚稳相结晶(MPC)制备混合卤素钙钛矿薄膜的策略。该策略可以有效促进钙钛矿晶格内部的卤素均匀混合,进而降低钙钛矿结晶过程中的晶格应力,从而消除钙钛矿晶粒内部的面缺陷(图1)。图2.不同结晶过程制备的CsPbI3-xBrx薄膜晶粒内部的RP型面缺陷表征。(A-C)没有聚合物引发的相分离过程(NPS)(A),一步法退火(OSC)(B)和亚稳相结晶(MPC)(C)薄膜的TEM图。(D-E) NPS (D), OSC(E)和MPC(F)膜晶粒内部的HAADF-STEM图。内部插图是相应的快速傅里叶变换图。(G-I)D-F图中相应的原子级分辨的HAADF-STEM放大图。基于球差电镜分析(林岳教授合作),该工作首次观察到未经过亚稳相结晶制备的CsPbI3-xBrx薄膜晶粒内部存在着大量面缺陷,并且是沿着(100)和(010)方向广泛存在于晶粒内部并形成迷宫状的限域纳米区域(图2D)。进一步球差电镜分析表明在面缺陷边缘卤化铯层呈岩盐石结构堆积,从而形成Ruddlesden-Popper(RP)型面缺陷(图2G),这是由于CsPbI3-xBrx钙钛矿薄膜在结晶过程中卤素离子不均匀分布产生晶格应力从而导致的晶格错位搭接。同样地,在没有精细调控结晶过程的一步法退火(OSC)制备的钙钛矿膜内也存在RP型面缺陷(图2E,H)。然而,对于经过亚稳相结晶调控的CsPbI3-xBrx薄膜,其内部不存在这种RP型面缺陷,因此亚稳相结晶过程可以有效促进体系中卤素离子的均匀分布,降低钙钛矿结晶过程中的晶格应力,从而避免了CsPbI3-xBrx薄膜在结晶过程中产生RP型面缺陷(图2F, I)。图3. Ruddlesden-Popper (RP)型面缺陷对于钙钛矿带隙以及光电性质的影响。(A) 具有二维RP缺陷限域的NPS膜的晶格模型。(B,C) NPS (B)以及MPC (C)膜的态密度计算。(D-F) NPS (D), OSC (E)和MPC (F)薄膜的瞬态吸收等高线图。(G) 稳态荧光光谱。(H,I)单电子(H)和单空穴(I)的电流电压曲线。第一性原理态密度分析(张国桢副研究员合作)表明相对于无RP型面缺陷的钙钛矿薄膜,晶格内部的RP型面缺陷会在钙钛矿价带边形成独立的缺陷态(图3A-C)。并且随着晶粒内部的一维RP缺陷变成二维RP缺陷,钙钛矿的带隙会增大超过0.3 eV,这是由于RP型缺陷限域的区域小于CsPbI3-xBrx激子波尔半径导致的。瞬态吸收光谱测试(张群教授合作)表明NPS膜的基态漂白峰相对于OSC和MPC膜表现出超过30 nm的蓝移和大的拓宽,这是由于在NPS和OSC膜内部存在着二维RP缺陷限域的复合带隙(图3D, E)。作为对比,MPC膜表现出最窄的基态漂白峰,这是由于其晶粒内无RP型缺陷限域的原因(图3F)。由于在MPC膜内部无RP型面缺陷,所以MPC膜表现出较高荧光量子产率、高发光色纯度以及低载流子缺陷态(图3G-I)。图4.基于CsPbI3-xBrx薄膜的电致发光器件性能评估通过对比不同退火方式制备的CsPbI3-xBrx薄膜的PeLED器件性能,该工作发现RP型面缺陷会制约器件的效率、亮度以及稳定性。在消除CsPbI3-xBrx膜内部的RP缺陷之后,纯红光PeLED器件的最大外量子效率和亮度分别达到了17.8%和9000 cdm-2(图4 A-C)。同时RP型面缺陷的有效消除也提升了卤素离子迁移的能垒,进而提升了器件的光谱稳定性(图4D-E)。我校化学与材料科学学院应用化学系博士生宋永慧与访问学者葛晶讲师为该论文的共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金、中国科学技术大学、合肥微尺度物质科学国家研究中心以及合肥同步辐射国家实验室的支持。文章链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq2321(合肥微尺度物质科学国家研究中心、化学与材料科学学院、科研部)
  • 超高效有机发光二极管研制成功
    德国科学家开发出一种新型有机发光二极管(OLED),其产生的白光质量可媲美白炽灯泡,而其能效甚至大大优于荧光灯。该项研究的领导者、德国应用光学研究所的塞巴斯蒂安雷内柯表示,该OLED原型也许将可成为显示器和普通照明的一个超高效光源,他们的远期目标是利用传统的低成本卷带式印刷术来装配这些器件。 近年来,许多国家都在寻求将白炽灯照明转换成紧凑型荧光灯,因为后者能节约更多的能量。也因为同样的原因,在显示器和普通照明中使用发光二极管(LED)也得到了人们的青睐。但是,无论是荧光灯还是LED照明,其产生的白光质量一直有待改善。荧光灯因为缺乏红光会使人感觉不适,而目前市售的大多数白光LED会带一些蓝色,会使人感觉有些冷。 与此相反,OLED的制造材料来源广泛,要获得高质量的白光相对显得比较容易。就OLED来说,其面临的问题一直以来都不是白光质量,而是其能效。荧光灯的能效大约在每瓦60流明到70流明,白炽灯的能效大约为每瓦10流明到17流明,而到目前为止,OLED的最大报告能效是每瓦44流明。 在最新出版的《自然》杂志上,雷内柯及其同事报告了一种能效可达每瓦90流明的OLED结构设计,其最高能效甚至可达每瓦124流明。 研究人员对OLED的设计工艺进行了改进和完善。一方面,他们将连接发光材料的有机材料掺杂到它的金属触点,从而降低其工作电压。另一方面,他们用光学性能与器件衬底更为匹配的玻璃来制作器件的外表面。在传统结构中,大约80%的光会损耗掉。 这种OLED的最新颖之处是器件内部不同发光材料的组织搭配。3种材料被用于各自发出蓝、绿和红光,其间还有主基质材料。诀窍是选择一种具有高“自旋态”的基质材料,它可与蓝光匹配,并夹杂在绿光和红光材料之间,如同是分离的主基质材料的一部分。这意味着,从红光或绿光材料逃逸的任何电子—空穴对(激子)将穿过蓝光材料,从而增加了转化为光子的机会。 不过,这种新型OLED的主要缺陷仍是其寿命。虽然飞利浦等公司已能生产出寿命与荧光灯相同的OLED(超过1万小时),但具有更高效能的材料往往其寿命无法持续这么久。目前,雷内柯的OLED器件的寿命仍只能达到短短的几个小时。(来源:科技日报 冯卫东)
  • 我国新型有机发光二极管应用前景广阔
    我国研制的新型有机发光二极管应用前景广阔   最新一期的美国《应用物理杂志》刊登了一项来自中国科研工作者的最新研究成果———中国科学院长春应用化学研究所科学家开发出的一种制造成本较低、发光效率高的叠层型有机发光二极管。   有机发光二极管(OLED)是一种薄膜发光二极管(LED),它的发射层是一种有机复合物。这些器件的加工相比传统的LED成本低很多,它既可以用作电视屏幕、计算机显示屏、便携式系统的显示屏,也可以用于照明设备等。相比传统的LCD显示,OLED显示的一个最大的好处就是它不需要背光,这意味着它需要的电流较小,用同样的电池它能够工作的时间更久,可以广泛地用于小的便携式设备,这些设备大多都采用单色的、低分辨率的显示屏以降低功耗。   有机发光二极管被认为是未来最重要的平板显示技术之一,在背景光源和照明领域也显示了巨大的应用前景,成为当今热门研究领域。通过自身的努力,中国科研工作者在该领域目前已经取得了令人骄傲的成绩。   发光二极管是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能,在日常生活中已有广泛应用。与白炽灯相比,发光二极管具有工作电压和电流小、抗冲击性能好、寿命长等特点。但发光二极管一般由无机半导体材料如镓、砷、磷等制成,工艺复杂,成本较高。此外,普通无机发光二极管为点光源,较难应用于大面积并需要高分辨率的组件,并且不可能做得很薄。   中科院长春应用化学研究所的马东阁研究员领导的研究小组,利用类似于塑料的碳基有机材料制成了有机发光二极管,其加工比较简单,成本较低,而且这种有机发光二极管是一种光源面积较大的面光源。   实验结果还表明,这种有机发光二极管只需要单发光层就能实现高效率,而不需要多个复杂的发光层 把单元有机发光二极管串联起来,就可以实现更高的工作效率。“简单的单发光层,通过叠层结构实现了高效率,110 cd/A(电流效率)效率应该是目前白光器件较高的效率。”马东阁说,他们开发的有机发光二极管在成本、发光模式等方面优势明显,在照明、显示器背光源等领域拥有良好的应用前景。   据悉,自从1987年世界上第一个高效率OLED在美国成功问世以后,OLED的发展引起世界工业界和科技界的广泛重视,开始在全世界迅速发展。“我们从1996年开始OLED的研究,特别是最近几年,我们在该领域做了大量工作,开发出了高效率、长寿命的红、绿、蓝OLED,也开发了高效率的白光OLED,并正在推动其产业化。”马东阁说。   据了解,从OLED的结构、制备工艺、驱动电路和发光性能等方面考虑,它具有许多的优点:厚度薄、质量轻,其核心厚度可小于1毫米,约为LCD的1/3 全固态结构,抗震性好,可以适应巨大加速度、振动等恶劣环境 响应速度快,约为数微秒至数十微秒,比LCD快1000倍,可显示活动图像 材料消耗少,制备工艺简单(一般只需要86道工序,而LCD需要200道工序),成本至少比LCD低20%,易于大规模生产 低直流电压驱动(最低电压仅为3伏特)、功耗低(2.4英寸多晶硅OLED模块的功耗为605微瓦) 无需背光照明,能够在不同材质的基板上制作成可以弯曲的柔软显示器等。   众多优点决定了其广阔的应用前景,目前,日本、英国、德国、美国和荷兰等国家在OLED方面已取得了很大的成就,但基本还处于实验阶段,市场占有率很低,这主要是由于其技术上还存在一些亟待解决的问题。如稳定性差、寿命低、彩色序列组合方面工艺不成熟等。“尽管目前全球还没有OLED产品诞生,但国外预计2010年和2011年后将有产品问世,我们也在跟踪世界前沿,加速产业化进程。”马东阁表示,“白光OLED要得到应用,现在必须解决效率、寿命和成本问题,除了材料成本的降低,简化结构应该是降低成本的最主要的工艺。另外,叠层是实现OLED高效率、长寿命的最主要器件结构,具有重要的应用开发价值”。   业内人士指出,OLED产业之所以吸引了全世界,特别是国内“眼球”的关注,首先是因为OLED是未来极具潜力的平板显示产品,符合超薄、节能、低成本、环保等硬件要求。另外OLED产品处于开发初期,新的应用领域有待开拓,中国有机会在OLED领域处于领先水平。另外就是国家以大力发展平板显示行业为政策导向,众多的投资可以支持OLED事业的发展。   马东阁认为,我国的有机发光二极管产品如果想从技术、质量等方面达到世界先进水平,很好地实现产业化,需要继续改善器件在高亮度下的效率问题,开发新的工艺,降低成本,满足产业化要求,改善大面积化的均匀性问题,继续改善器件稳定性和解决好产业化工艺与技术问题,做好市场开发工作。《中国质量报》
  • 朱幸俊研究员团队:镧系发光纳米温度探针及光学测温技术
    镧系发光纳米温度探针及光学测温技术胡倩1 朱幸俊11上海科技大学物质科学与技术学院生物体温度监测在医学诊断和治疗方面有着重要意义。传统的生物体测温方式依赖于侵入式探头或者局限于体表检测的热成像设备。对于体内深层组织的无损温度探测仍然是一项挑战。光学测温技术基于温度敏感的发光材料和器件,以光信号作为输出实现温度检测。在发光材料中,镧系发光纳米材料(LLNs)具有光稳定性好、发射谱带丰富、低自发荧光干扰等独特优点,在体内成像检测和疾病诊断方面具有广泛应用。目前已报道了一系列LLNs的发光信号的强度、寿命等光学性质与温度相关,因此可以作为温度检测探针。与此同时,LLNs本身的纳米级尺寸有别于传统温度检测的宏观设备,因此可以胜任亚细胞级别的微观热效应检测以及热传递过程研究,提升测温的空间精度,借助LLNs的近红外发光,能进一步提高光信号在组织中穿透深度,更好的实现深组织、非侵入性温度检测。(一)LLNs温度探针的测温策略温度可以改变LLNs的发光强度比、带宽、光谱偏移、寿命等方式影响LLNs的发光特性[1]-[3]。其中,发光强度比和发光寿命这两种策略受生理环境的干扰更小,从而具有更高的测温准确性[4]-[5]。基于发光强度比率构建温度探针电子在两个相邻激发能级(能级差一般小于1000 cm-1)中的分布与温度有关,满足Boltzmann分布,因此具有热依赖性的两个能级发光强度比与温度之间的关系可描述为, [6]-[7],其中I2/I1为两个能级的发射强度比;ΔE是两个能级能量差,C是由发光基质材料确定的常数,T为温度,kB为玻耳兹曼常数。因此,通过在不同温度下检测两条发射峰的比值,可得到温度以发射强度比值的关系,作为温度检测的校正曲线。基于发光寿命构建温度探针在LLNs体系中,温度敏感的能量转移也会导致激发态寿命的变化,从而可以测量在脉冲激发下特定能级跃迁的寿命与温度的依赖关系,通过发光衰减曲线推断温度信息[8]-[9]。(二)LLNs测温技术与设备基于发光强度比率的测温技术较为直观,相关设备的设置与光谱检测系统类似,主要特点是恒温控制系统的附加。其装置如图1所示,由半导体激光器、样品台、控温器、滤光片、光谱检测器和计算机组成,其中激光器、样品台、滤光片、光谱检测器用于发光材料的光信号激发与收集,控温器件用于样品的恒温与变温进而得到不同温度的光谱。类似的基于发光强度比率的成像检测设备的光谱检测器被替换为CCD相机,通过滤光片系统采集不同波段的发射带,通过光强度成像图的计算得到温度分布结果。光强比率测温技术的设备较为简单,但这项测温方法易受生物环境引起的光散射或吸收的干扰[4],需在组织或模拟组织的假体中对温度曲线进行校正来减小误差[10];基于发光比率的温度检测其优点是检测速度较快,对于快速变化的温度具有更好的实时跟踪能力。发光寿命作为荧光团固有特性,受环境干扰较小,因此可以提高测量准确性[11]-[12],而且LLNs的发光寿命相对小分子荧光探针更长,对于基于成像的寿命检测系统的构建相对短寿命检测难度较低。具体的设备构建如图2所示,将常规的荧光成像代替为时间门控荧光成像系统,配合波形发生器、斩波器等,对相机的分辨率要求高,并且由于寿命衰减曲线的测试需要借助时间门控单元,对光信号进行多次采集,因此获取完整衰减曲线的图像时间较长,不利于检测快速变化的温度信号[8]。两种发光温度检测技术各有优势,目前研究工作中所报道的比率型温度检测技术较为成熟,寿命检测的测温技术仍然处于优化阶段,主要难点是长波长近红外发射的寿命检测技术尚不成熟。图1. 基于发光强度比率温度计的实验设备图2. 基于发光寿命温度计的实验设备[8](三)LLNs温度探针的生物应用LLNs体内无创温度监测的特性促使了一些新兴的生物医学领域应用,尤其在疾病诊断和指导治疗方面[4],[13]-[16]。我们最近总结了基于镧系发光纳米复合材料的温度检测技术及其生物学应用的研究工作,并梳理了不同测温技术在生物应用上的特点(Chem. Eur. J., 2022, 28, e202104237),希望和大家一起探讨光学测温技术的应用空间以及相关设备的研制。基于LLNs的生物体温度检测,近年来我们开展了一系列的应用。例如我们曾经报道了一种以上转换发光材料为核心(NaLuF4:Yb,Er@NaLuF4),以光热材料(碳)作为外壳的LLNs,其中上转换发光材料的Er3+发光中心特征的525与545 nm发射强度的比值与温度呈现相关性,因此可作为光学温度探针。通过检测光热过程中的微观温度变化,进一步发现光热效应下纳米颗粒的升温幅度和速率大于常规的外部加热方式。利用这一特性,可以实现温和宏观温度下的微观高温,进而在保证光热治疗剂标记的恶性细胞被有效杀伤的同时,减少不必要的热扩散而损伤病灶周边的正常组织,提升治疗的精度(如图3a)[17]。寿命检测技术上,复旦大学李富友课题组利用PAA-PEG包裹的NaNdF4:Yb@CaF2纳米颗粒,此种材料的Yb3+离子能够发射980 nm光信号,由于Nd3+与Yb3+在不同温度下的能量传递效率不同,Yb3+的980 nm发光寿命随着温度发生线性变化。在活体动物光学成像仪上进行了时间门控系统的附加,利用脉冲激光器对材料进行照射,然后采集材料的发光衰减,最终获得温度-寿命曲线,进一步在活体动物的血管部位进行光信号的采集,考察血管内血液温度与血流相关性,为心血管疾病的诊断和疗效评估提供了重要途径(如图3b)[8]。图3. (a)基于强度比率的Er3+掺杂上转换光热LLNs用于光热治疗过程微观温度监测[17]。(b) 基于寿命的Yb3+-Nd3+共掺杂的LLNs温度计用于心血管疾病[8]。(四)LLNs温度探针的展望合成可调控的LLNs温度探针的发展加速了其作为体内潜在温度传感工具的应用,但为了使其具有更准确的读数结果,还需进一步优化。其中,减少外部干扰和校准通过组织的发光衰减是亟待解决的重要问题。同时进一步探索波长更长的光谱区域,可实现更深层次的组织传感,促进LLNs在体内疾病诊断和治疗方面的生物应用。参考文献1. C. D. S. Brites, S. Balabhadra, L. D. Carlos, Adv. Opt. Mater., 2019, 7, 1801239. 2. A. Bednarkiewicz, J. Drabik, K. Trejgis, D. Jaque, E. Ximendes, L. Marciniak, Appl. Phys. Rev., 2021, 8, 011317.3. H. Suo, X. Zhao, Z. Zhang, Y. Wang, J. Sun, M. Jin, C. Guo, Laser Photon. Rev. 2021, 15, 2000319.4. N. Kong, Q. Hu, Y. Wu and X. Zhu, Chem. Eur. J., 2022, 28, e202104237.5. M. Jia, Z. Sun, M. Zhang, H. Xu, Z. Fu, Nanoscale., 2020, 12, 20776-20785.6. J. Zhou, B. Del Rosal, D. Jaque, S. Uchiyama, D. Jin, Nat. Methods., 2020, 17, 967-980.7. A. Bednarkiewicz, L. Marciniak, L. D. Carlos, D. Jaque, Nanoscale., 2020, 12, 14405-14421.8. M. Kong, Y. Gu, Y. Chai, J. Ke, Y. Liu, X. Xu, Z. Li, W. Feng, F. Li, Sci. China Chem. 2021, 64, 974-984.9. L. Marciniak, K. Trejgis, J. Mater. Chem. C., 2018, 6, 7092-7100. 10. L. Labrador-Páez, M. Pedroni, A. Speghini, J. Garcí a-Solé , P. Haro-Gonzá lez, D. Jaque, Nanoscale., 2018, 10, 22319-22328.11. M. Tan, F. Li, N. Cao, H. Li, X. Wang, C. Zhang, D. Jaque, G. Chen, Small., 2020, 16, 2004118. 12. K. Maciejewska, A. Bednarkiewicz, L. Marciniak, Nanoscale Adv., 2021, 3, 4918-4925.13. M. Quintanilla, M. Henriksen-Lacey, C. Renero-Lecuna and L. M.Liz-Marzán, Chem. Soc. Rev., 2022.14. Z. Yi, Z. Luo,X. Qin, Q. Chen, X. Liu, Acc. Chem. Res., 2020, 53, 2692-2704.15. B. del Rosal, E. Ximendes, U. Rocha, D. Jaque, Adv. Opt. Mater., 2017, 5, 1600508.16. M. Tan, F. Li, N. Cao, H. Li, X. Wang, C. Zhang, D. Jaque, G. Chen, Small., 2020, 16, 2004118.17. X. Zhu, W. Feng, J. Chang, Y. W. Tan, J. Li, M. Chen, Y. Sun, F. Li, Nat. Commun. 2016, 7, 10437.【作者简介】胡倩 博士研究生2020年毕业于湖南师范大学,获化学专业学士学位。目前是上海科技大学物质科学与技术学院博士研究生,师从朱幸俊教授,主要从事近红外发射镧系纳米复合材料的温度传感和生物成像应用的研究。朱幸俊 研究员上海科技大学物质科学与技术学院研究员、博士生导师。2017年博士毕业于复旦大学生物研究院(导师李富友教授),2017-2019年在美国斯坦福大学材料科学与工程系作为博士后学者从事生物医学成像以及神经调控材料与器件的研发工作。目前已在Nature Communications, Chemical Society Reviews, Nano Letters, ACS Nano, PNAS, Biomaterials等国际著名期刊上发表研究论文30余篇,他引3500余次(H因子26),并持有多项专利。多项研究成果入选科睿唯安ESI化学和材料领域前1%高被引论文(Highly Cited Paper)。研究项目获国家自然科学基金、上海市浦江人才计划资助。课题组致力于发展适用于生物医学的新型纳米材料和技术,通过构建纳米复合材料,利用其光、热、磁、声等性质,实现高选择性、低侵入性的生物成像、疾病治疗和生理功能调控。欢迎感兴趣的同学报考上海科技大学研究生,课题组长期招聘化学、材料学以及生物学相关专业博士后。具体可邮件沟通咨询,zhuxj1@shanghaitech.edu.cn(本文编辑:刘立东)专家约稿招募中若您有生命科学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享,欢迎自荐或引荐投稿联系人:刘编辑邮箱:liuld@instrument.com.cn微信/电话:13683372576扫码关注【3i生仪社】,解锁生命科学行业资讯!
  • 科学家制成彩色高效硅基发光二极管
    据物理学家组织网2月18日报道,硅纳米晶体的尺寸仅为几纳米,却具有很高的发光潜力。现在,来自德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)和加拿大多伦多大学的科研人员借助硅纳米晶体,成功制造出了高效的硅基发光二极管(SiLEDs),其不含重金属,却能够发射出多种颜色的光。相关研究报告发表在近期出版的《纳米快报》杂志上。   硅虽然在微电子和光伏产业占据着主导地位,但长期以来其却一直被认为不适合发光二极管的制造。然而,这在纳米尺度却并非正确,由成百上千的原子构成的微小硅纳米晶体能够产生光线,也具备成为高效光发射器的巨大潜力。迄今为止,硅基发光二极管的制造一直局限于红色的可见光谱范围和近红外线,因此制造可发出彩色光的二极管可谓绝对新颖。   KIT科学家发现,通过采用不同大小的单分散的纳米粒子,能够改变二极管所发出光的颜色。其可由深红色光谱区域调谐至橘黄色的光谱区域,外量子效率亦可达1.1%。值得一提的是,制成的硅基发光二极管具有令人惊讶的长期稳定性,这在此前从未实现过。操作组件寿命的增长是因为只采用了同一尺寸的纳米粒子,这能有效增强敏感的薄膜元件的稳定性,而可导致短路的过大尺寸粒子则被排除在外。   此款彩色硅基发光二极管还具有不含有任何重金属的优势。与其他使用硒化镉、硫化镉或硫化铅的研究小组不同,科研团队此次采用的硅纳米粒子完全不具毒性,而且地球上的硅储量丰富,成本低廉,更有利于硅基发光二极管的进一步发展。   此外,新型发光二极管惹人注目的方面亦在于其发光区域的同质性。研究人员表示,随着液态处理的硅基发光二极管或能以低成本大批量制成,纳米粒子“群体”也将进入新的领域,相关潜力将难以估计,而教科书上有关半导体元件的描述或许也将被改写。
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