文档介绍：浙江省分析测试科技计划项目
发光材料的荧光光谱分析测试方法研究

工
作
总
结
报
告

中国计量学院
2009 年 9 月
浙江省分析测试科技计划项目工作总结报告
目录

一、项目基本情况
二、项目执行情况
三、技术创新点和技术解决方案
四、科技成果转化、产业化经费投入情况,包括总经费和科研经
费投入情况。
五、成果转化、产业化完成的技术和经济社会效益指标。

1
浙江省分析测试科技计划项目工作总结报告
一、项目基本情况
随着社会的进步和发展,研究发光材料的理论不断成熟,工艺不断完善,
性能不断提高,发光材料在通信、照明、显示等各个都领域发挥了重要作用。
(1)在光纤通信领域:至今光纤通信已经发展到第五代的全光通信系统。全光
通信的关键器件之一光放大器,最常用的是掺稀土光纤放大器(掺铒光纤放大
器 EDFA),它的主要组成部分是掺杂稀土发光材料的光纤,光纤的性能、参
数将直接影响通信质量的高低。(2)在照明和显示领域:显示和照明是稀土发
光材料的两个最重要的应用领域,稀土发光材料在这两个领域也一直发挥着重
要的作用。近年来,显示和照明领域都出现了新的变化趋势。显示领域,多种
平板显示技术正在迅速发展;照明领域,半导体照明技术异军突起。用稀土三
基色荧光粉制造的荧光灯不仅在发光效率上较传统的普通照明光源有极大的提
高,而且克服了传统电光源在发光效率和显色性上不能统一的缺点。普通白炽
灯和卤钨灯的显色指数最高,但其发光效率太低,就目前水平而言,普通白炽
灯的发光效率为 20 lm/W,卤钨灯 25 lm/W,与目前大功率紧凑型稀土三基色荧
光灯 1001m/W 相比,相差甚远;普通卤粉荧光灯的光效可达 75-80 1m/W,较
普通白炽灯有较大提高,但其显色指数不到 60,显色性太差,而稀土荧光灯的
显色指数达到 95 以上。经过 30 年的发展,稀土发光材料在照明领域的应用,
已经从普通的室内照明发展到道路照明、广场照明、景观照明及各种特殊照明
等照明领域的众多方面。我国从 70 年代中期就开始了照明用稀土发光材料的研
究和开发。随着节能灯质量和寿命的不断提高以及人们节能和环保意识的增强,
稀土荧光灯还将会有较大幅度的增长。
研究人员致力于研制新型性能优良的发光材料,在探索研究过程中必须对研
究结果不断地进行荧光光谱测试判定所得荧光材料的性能;而对于生产厂商来
说,除了在制造过程中必须进行专门的荧光光谱测试,以保证产品合格率,提
高产品质量外,对成品更需严格的测试,给出各种特征参数曲线作为产品出厂
的性能说明;使用用户则希望在使用前了解发光材料的特征参数,据此选择以
保证系统的质量。发光材料的荧光光谱的测试技术在不断进步,传统的测试的
自动化水平较低,大多采用自动和手动控制相结合的方法。在测试过程中一般
需要人工手动控制工作参数以达到所需测试的工作状态。这样测试的精度不高,
2
浙江省分析测试科技计划项目工作总结报告
实时性差。而计算机化的检测系统配上各种测量仪器即可组成高精度、高效率
的光谱参数检测系统。我们引进了法国 Jobin Yvon 公司生产的型号为
Fluorolog-3 的荧光光谱仪,它是目前世界最高档次、组合最灵活、升级能力最
强、集多种特点于一身的荧光光谱仪。主要用于:稳态测量或分子动力学研究;
红外探针;能量传递;电荷传递;动态去偏极;蛋白质折叠,键合位置;分子内
和分子间运动,大小和形状;分子间距和分子内距;淬灭,扩散常数;及各种
不同类型的荧光实验。该仪器已经加入浙江省大型科学仪器设备协作平台。在
多次使用过程中,我们发现光谱仪使用不当直接影响测量结果的准确性,这就
要求我们设计一套操作简便、检测功能完善的 Fluorolog-3 荧光光谱测试程序。
研究用于照明的发光材料时,我们需要测量他们的发光效率,这就要求我们扩
展 Fluorolog-3 荧光光谱的发光效率测试功能;研究发光材料的内部结构以及发
光机理时,我们需要测量低温下的荧光光谱,这就要求我们扩展 Fluorolog-3 荧
光光谱的低温测试功能。希望经过以上研究提高 Fluorolog-3 荧光光谱仪的使用
效率并扩大应用领域,使其在浙江省大型科学仪器设备协作平台上发挥更加重
要的作用,减少重复投资,节约资源,促进浙江技术创新和经济发展。
二、项目执行情况
项目内容和研究方案
项目的主要内容
(1) 制定 Fluorolog-3 荧光光谱仪校