《基於長餘輝發光材料的力致發光現象與力敏感測器研究》是依託杭州電子科技大學，由季振國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於長餘輝發光材料的力致發光現象與力敏感測器研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：季振國
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
長餘輝發光材料（Persistent luminescence materials）是一種受激後能夠長時間維持餘輝的一種發光材料。研究發現，大多數長餘輝材料具有很強的力致發光（mechanoluminescence），即材料在受壓應變的情況下產生髮光現象。因此，力致發光現象在力學感測器領域具有重要的套用潛力，可以套用在建築物安全、地震預報、材料斷裂研究等領域，近年來受到國際相關領域研究人員的注意。本項目主要研究鋁酸鍶等長餘輝發光材料的力致發光現象的物理機理和製備工藝最佳化，研究燒結溫度、燒結時間、摻雜種類和濃度等對力致發光性能的影響。在材料研究的基礎上，項目將進一步製作基於鋁酸鍶的力敏感測器和薄膜力敏感測器，結合光學透鏡、光學纖維和其他光學部件構建基於力致發光現象的無源力敏感測器，並研究感測器結構、基體種類、力敏層厚度和成分等因素對感測器性能的影響。
結題摘要
本項目主要研究長餘輝材料的力致發光特性及其套用研究，在材料研究的基礎上，製作基於SrAl2O4塊體材料和SrAl2O4薄膜的無源力敏感測器。項目的研究目標是通過力致發光機理研究和材料工藝最佳化、感測器器件設計最佳化製備出基於SrAl2O4力致發光現象的衝擊力感測器，構建出1-2套基於力致發光現象的無源力敏監測裝置。項目執行期間，計畫完成學術論文5-8篇，申報國家發明專利和實用新型專利3-5項，培養研究生5名以上，提供力敏感測器原型器件兩種或以上，完成一套力敏感測器試驗裝置。 實際執行情況：完成了申請書計畫的研究內容，實現了申請書設定的研究目標。項目執行期間，完成內容與本項目相關且有本項目資助號的學術論文20篇，其中SCI收錄論文18篇；獲得授權國家發明專利6件；培養碩士研究生8人；完成兩種力敏感測器原型器件及實驗裝置。除SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)基材料外，還開展了其他系列的長餘輝發光材料的研究及長餘輝發光（夜光）玻璃的製備及其性能研究。研究過程中獲得了一些有意義的發現：1，在激發譜中發現波長大於螢光發射波長的近紅外波段內有較強的信號，由此提出了一種新的紅外上轉換路徑，利用此現象製成了基於長餘輝螢光材料的紅外探測器。2，提出了通過背景光輻照避免力致發光強度隨時間衰減的構想，提高了力致發光信號的穩定性和強度。3，我們發現某些材料體系的螢光峰值波長與樣品的熱處理溫度相關，由此我們提出了利用長餘輝發光材料精確測量溫度分布的方法。4，通過紫外-可見-紅外全反射譜，測定了寬波段內的吸收譜，由此精確確定了一系列與Eu2+和Dy3+相關的能級。 項目按計畫完成了相關的研究內容，達到了預期的目標，獲得了預期的成果，並發現了一些新的有套用前景的現象，在研究內容和研究成果方面較原計畫有較大的提升。
