LED新型高效紅色熒光粉誕生
人眼對(duì)綠色特別敏感，對(duì)藍(lán)色和紅色不敏感。因斯布魯克大學(xué)Hubert Huppertz領(lǐng)導(dǎo)的化學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新的紅色熒光粉，其光線能被人們所感知。這使高顯色白色LED的光效增加了大約六分之一，顯著提高照明系統(tǒng)的能量效率。
這種紅色熒光粉化學(xué)式為Sr [Li2Al2O2N2]：Eu2 +，由研究人員命名為SALON，滿足熒光粉光學(xué)性能的所有要求。這種熒光粉可追溯到拜羅伊特大學(xué)的休伯特·胡珀茨(Hubert Huppertz)所進(jìn)行的研究，作為博士論文的一部分，他開(kāi)發(fā)了摻雜螢光的氮化物。然后由慕尼黑的工作組進(jìn)一步優(yōu)化，現(xiàn)在已被廣泛使用。SALON熒光粉雖然在可見(jiàn)光范圍內(nèi)發(fā)出紅光，但很大一部分能量會(huì)進(jìn)入紅外范圍，人眼無(wú)法察覺(jué)。
掃描電鏡與XRD分析
“最初的實(shí)驗(yàn)，我們只能在非常不均勻的樣品中得到少量非常小的可用顆粒，因此難以優(yōu)化合成，”博士生Gregor Hoerder說(shuō)。目前研究人員已經(jīng)能夠分離出單晶，從而確定新材料的結(jié)構(gòu)時(shí)，取得了重大突破。休伯特·胡珀茨說(shuō)：“這種物質(zhì)的合成方式使得它的發(fā)射峰向左移動(dòng)，減少了紅外的發(fā)射，能量損失更少。”
能譜分析
歐司朗光電半導(dǎo)體是一家強(qiáng)大的工業(yè)合作伙伴，位于哈勒的弗勞恩霍夫材料與系統(tǒng)微結(jié)構(gòu)研究所和慕尼黑路德維希馬克西米利安大學(xué)的Dirk Johrendt研究小組也參與了新材料的進(jìn)一步表征。該開(kāi)發(fā)已經(jīng)注冊(cè)了專(zhuān)利。(信息來(lái)源：nature官網(wǎng))
采用UV LED消毒啤酒瓶蓋
夏季是啤酒高消耗的時(shí)節(jié)，為了確保高質(zhì)量啤酒的清潔水，釀造公司在其釀造設(shè)備的上游安裝紫外線(UV)系統(tǒng)，目的是保持飲用水不含細(xì)菌。使用紫外線是因?yàn)樗浅Ｓ行У貧⑺兰?xì)菌，病毒和細(xì)菌--遺傳物質(zhì)(DNA)被紫外線破壞。波長(zhǎng)為265納米的紫外光特別適合這項(xiàng)任務(wù)。到目前為止，這種紫外線燈是使用汞蒸汽燈，汞燈發(fā)出254納米的光。然而汞是一種破壞環(huán)境的重金屬。弗勞恩霍夫光電子研究所先進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)(AST)分部的研究人員，希望用紫外發(fā)光二極管(UV LED)取代傳統(tǒng)的含汞燈。
“傳統(tǒng)的汞蒸汽燈發(fā)出254納米的光。由于這低于265納米的最佳波長(zhǎng)，消毒性能并不理想，“Fraunhofer IOSB-AST的科學(xué)家Thomas Westerhoff說(shuō)。這種傳統(tǒng)消毒燈還存在其他缺點(diǎn)：它們的預(yù)熱階段長(zhǎng)，使用壽命短以及龐大的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。“出于這些原因，我們更喜歡UV-LED，它們的最大波長(zhǎng)為265納米。特別感興趣的是UV-C LED，因?yàn)樗鼈兊妮椛涓行У仄茐牧瞬≡w的DNA。紫外線在DNA的核酸中產(chǎn)生共振并破壞分子的鍵合。
UV-LED不需要任何預(yù)熱階段直接可以達(dá)到全功率。此外，它們具有高機(jī)械穩(wěn)定性，無(wú)毒，可在低電壓下運(yùn)行。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是LED是聚光燈，憑借其特殊的輻射模式，設(shè)計(jì)師可以有多種創(chuàng)新。
經(jīng)過(guò)多次實(shí)際測(cè)試，研究人員現(xiàn)在能夠直接在水中操作UV-LED，而無(wú)需用管子來(lái)密封保護(hù)。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)消除了反射，進(jìn)一步提高了輻射源的性能。工業(yè)合作伙伴PURION GmbH，F(xiàn)raunhofer IOSB-AST的專(zhuān)家開(kāi)發(fā)了一種特殊模塊，可以在瓶子裝滿啤酒之前在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)啤酒瓶蓋內(nèi)部進(jìn)行消毒。這確保了在生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有細(xì)菌進(jìn)入瓶子。“我們能夠以4瓦的紫外線功率照射帽子的內(nèi)表面。在如此小的表面上用汞蒸汽燈這樣做幾乎是不可能的，“工程師說(shuō)。
這項(xiàng)新技術(shù)用途廣泛，由于其體積小，輻射強(qiáng)度高，UV-C LED也可用于醫(yī)療設(shè)備，以便有針對(duì)性地對(duì)液體，難以觸及的區(qū)域進(jìn)行消毒。例如，盡管有復(fù)雜的照射幾何形狀，但使用特殊配置的LED裝置可以有效地消毒內(nèi)窺鏡和超聲波探頭。
該技術(shù)項(xiàng)目得到了德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部(BMBF)的支持，作為其2020年“生命先進(jìn)紫外線”倡議的一部分。(信息來(lái)源：弗勞恩霍夫官網(wǎng))
