LED新型高效红色荧光粉诞生
人眼对绿色特别敏感,对蓝色和红色不敏感。因斯布鲁克大学Hubert Huppertz领导的化学家开发出一种新的红色荧光粉,其光线能被人们所感知。这使高显色白色LED的光效增加了大约六分之一,显着提高照明系统的能量效率。
这种红色荧光粉化学式为Sr [Li2Al2O2N2]:Eu2 +,由研究人员命名为SALON,满足荧光粉光学性能的所有要求。这种荧光粉可追溯到拜罗伊特大学的休伯特·胡珀茨(Hubert Huppertz)所进行的研究,作为博士论文的一部分,他开发了掺杂萤光的氮化物。然后由慕尼黑的工作组进一步优化,现在已被广泛使用。SALON荧光粉虽然在可见光范围内发出红光,但很大一部分能量会进入红外范围,人眼无法察觉。
扫描电镜与XRD分析
“最初的实验,我们只能在非常不均匀的样品中得到少量非常小的可用颗粒,因此难以优化合成,”博士生Gregor Hoerder说。目前研究人员已经能够分离出单晶,从而确定新材料的结构时,取得了重大突破。休伯特·胡珀茨说:“这种物质的合成方式使得它的发射峰向左移动,减少了红外的发射,能量损失更少。”
能谱分析
欧司朗光电半导体是一家强大的工业合作伙伴,位于哈勒的弗劳恩霍夫材料与系统微结构研究所和慕尼黑路德维希马克西米利安大学的Dirk Johrendt研究小组也参与了新材料的进一步表征。该开发已经注册了专利。(信息来源:nature官网)
采用UV LED消毒啤酒瓶盖
夏季是啤酒高消耗的时节,为了确保高质量啤酒的清洁水,酿造公司在其酿造设备的上游安装紫外线(UV)系统,目的是保持饮用水不含细菌。使用紫外线是因为它非常有效地杀死细菌,病毒和细菌--遗传物质(DNA)被紫外线破坏。波长为265纳米的紫外光特别适合这项任务。到目前为止,这种紫外线灯是使用汞蒸汽灯,汞灯发出254纳米的光。然而汞是一种破坏环境的重金属。弗劳恩霍夫光电子研究所先进系统技术(AST)分部的研究人员,希望用紫外发光二极管(UV LED)取代传统的含汞灯。
“传统的汞蒸汽灯发出254纳米的光。由于这低于265纳米的最佳波长,消毒性能并不理想,“Fraunhofer IOSB-AST的科学家Thomas Westerhoff说。这种传统消毒灯还存在其他缺点:它们的预热阶段长,使用寿命短以及庞大的设计结构。“出于这些原因,我们更喜欢UV-LED,它们的最大波长为265纳米。特别感兴趣的是UV-C LED,因为它们的辐射更有效地破坏了病原体的DNA。紫外线在DNA的核酸中产生共振并破坏分子的键合。
UV-LED不需要任何预热阶段直接可以达到全功率。此外,它们具有高机械稳定性,无毒,可在低电压下运行。另一个优点是LED是聚光灯,凭借其特殊的辐射模式,设计师可以有多种创新。
经过多次实际测试,研究人员现在能够直接在水中操作UV-LED,而无需用管子来密封保护。这种创新设计消除了反射,进一步提高了辐射源的性能。工业合作伙伴PURION GmbH,Fraunhofer IOSB-AST的专家开发了一种特殊模块,可以在瓶子装满啤酒之前在生产过程中对啤酒瓶盖内部进行消毒。这确保了在生产过程中没有细菌进入瓶子。“我们能够以4瓦的紫外线功率照射帽子的内表面。在如此小的表面上用汞蒸汽灯这样做几乎是不可能的,“工程师说。
这项新技术用途广泛,由于其体积小,辐射强度高,UV-C LED也可用于医疗设备,以便有针对性地对液体,难以触及的区域进行消毒。例如,尽管有复杂的照射几何形状,但使用特殊配置的LED装置可以有效地消毒内窥镜和超声波探头。
该技术项目得到了德国联邦教育与研究部(BMBF)的支持,作为其2020年“生命先进紫外线”倡议的一部分。(信息来源:弗劳恩霍夫官网)