LED新型高效紅色熒光粉誕生

　　人眼對綠色特別敏感，對藍色和紅色不敏感。因斯布魯克大學Hubert Huppertz領導的化學家開發(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式為Sr [Li2Al2O2N2]：Eu2 +，由研究人員命名為SALON，滿足熒光粉光學性能的所有要求。這種熒光粉可追溯到拜羅伊特大學的休伯特·胡珀茨(Hubert Huppertz)所進行的研究，作為博士論文的一部分，他開發(fā)了摻雜螢光的氮化物。然后由慕尼黑的工作組進一步優(yōu)化，現(xiàn)在已被廣泛使用。SALON熒光粉雖然在可見光范圍內發(fā)出紅光，但很大一部分能量會進入紅外范圍，人眼無法察覺。

　　掃描電鏡與XRD分析

　　“最初的實驗，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。目前研究人員已經能夠分離出單晶，從而確定新材料的結構時，取得了重大突破。休伯特·胡珀茨說：“這種物質的合成方式使得它的發(fā)射峰向左移動，減少了紅外的發(fā)射，能量損失更少?！?/p>

　　能譜分析

　　歐司朗光電半導體是一家強大的工業(yè)合作伙伴，位于哈勒的弗勞恩霍夫材料與系統(tǒng)微結構研究所和慕尼黑路德維希馬克西米利安大學的Dirk Johrendt研究小組也參與了新材料的進一步表征。該開發(fā)已經注冊了專利。(信息來源：nature官網(wǎng))

　　采用UV LED消毒啤酒瓶蓋

　　夏季是啤酒高消耗的時節(jié)，為了確保高質量啤酒的清潔水，釀造公司在其釀造設備的上游安裝紫外線(UV)系統(tǒng)，目的是保持飲用水不含細菌。使用紫外線是因為它非常有效地殺死細菌，病毒和細菌--遺傳物質(DNA)被紫外線破壞。波長為265納米的紫外光特別適合這項任務。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系統(tǒng)技術(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，消毒性能并不理想，“Fraunhofer IOSB-AST的科學家Thomas Westerhoff說。這種傳統(tǒng)消毒燈還存在其他缺點：它們的預熱階段長，使用壽命短以及龐大的設計結構。“出于這些原因，我們更喜歡UV-LED，它們的最大波長為265納米。特別感興趣的是UV-C LED，因為它們的輻射更有效地破壞了病原體的DNA。紫外線在DNA的核酸中產生共振并破壞分子的鍵合。

　　UV-LED不需要任何預熱階段直接可以達到全功率。此外，它們具有高機械穩(wěn)定性，無毒，可在低電壓下運行。另一個優(yōu)點是LED是聚光燈，憑借其特殊的輻射模式，設計師可以有多種創(chuàng)新。

　　經過多次實際測試，研究人員現(xiàn)在能夠直接在水中操作UV-LED，而無需用管子來密封保護。這種創(chuàng)新設計消除了反射，進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的專家開發(fā)了一種特殊模塊，可以在瓶子裝滿啤酒之前在生產過程中對啤酒瓶蓋內部進行消毒。這確保了在生產過程中沒有細菌進入瓶子。“我們能夠以4瓦的紫外線功率照射帽子的內表面。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。

　　這項新技術用途廣泛，由于其體積小，輻射強度高，UV-C LED也可用于醫(yī)療設備，以便有針對性地對液體，難以觸及的區(qū)域進行消毒。例如，盡管有復雜的照射幾何形狀，但使用特殊配置的LED裝置可以有效地消毒內窺鏡和超聲波探頭。

　　該技術項目得到了德國聯(lián)邦教育與研究部(BMBF)的支持，作為其2020年“生命先進紫外線”倡議的一部分。(信息來源：弗勞恩霍夫官網(wǎng))