无铅钙钛矿纳米晶的制备及其光催化二氧化碳还原性能研究

具有优异光电性能的全无机铅卤钙钛矿是用于光催化二氧化碳还原的理想材料,但是铅的毒性和固有的不稳定性限制了其商业化应用。为此,采用反溶剂法分别制备了无铅钙钛矿材料Cs_(2)PtBr_(6)微晶和Cs_(2)PtBr_(6)纳米晶,利用SEM、TEM、XRD和紫外可见吸收光谱等方法对样品的形貌、组成和光电性能进行了表征。结果表明,将Cs_(2)PtBr_(6)微晶转化为Cs_(2)PtBr_(6)纳米晶后,样品的比表面积增大,可见光范围内的吸收性能增强,光生载流子平均寿命由Cs_(2)PtBr_(6)微晶的1.83 ns延长到Cs_(2)PtBr_(6)纳米晶的2.42 ns,并且Cs_(2)PtBr_(6)纳米晶中的平均光电流密度是Cs_(2)PtBr_(6)微晶相应值的6.4倍,Cs_(2)PtBr_(6)纳米晶的电荷转移电阻值小于Cs_(2)PtBr_(6)微晶的电荷转移电阻值,Cs_(2)PtBr_(6)纳米晶的光生载流子的分离效率和转移效率得到提高。其中,在搅拌温度为50℃时合成的Cs_(2)PtBr_(6)纳米晶具有最高的光催化活性,在反应气组成为V_(CO_(2)):V_(H_(2)):V_(N_(2))=21:63:16、总质量空速为20000 mL/(g·h)和可见光照射反应3 h的条件下,其一氧化碳的产量为74.8μmol/g,且一氧化碳选择性达到100%。以上结果可为开发高性能的光催化剂提供参考。

LED柜台线型灯的照明设计与仿真分析

随着人们对家居柜台及商业柜台中灯光照明效果要求的不断提高,LED线型灯逐步成为柜台照明的主流产品。基于LED柜台线型灯的光源排布、驱动电路及光色电参数,研究了LED柜台线型灯前置、居中、后置3种安装方式时的照明效果。以高校学生宿舍柜台为例,通过照明仿真软件DIALux对衣柜区、书柜区和阅读区进行建模与照明仿真。照明仿真数据显示,衣柜区、书柜区和阅读区的平均照度分别达到137 lx、244 lx和324 lx,均达到国家标准要求。

在各向异性介质中电势的多极矩展开

给出在线性各向异性介质中电势的多极矩展开,及其特点和应用实例。

a-SiO_x∶H/a-SiO_y∶H多层薄膜微结构的退火行为

采用 PECVD技术在 P型硅衬底上制备了 a- Si Ox∶ H/a- Si Oy∶ H多层薄膜 ,利用 AES和 TEM技术研究了这种薄膜微结构的退火行为 .结果表明 :a- Si Ox∶ H/a- Si Oy∶ H多层薄膜经退火处理形成 nc- Si/Si O2 多层量子点复合膜 ,膜层具有清晰完整的结构界面 .纳米硅嵌埋颗粒呈多晶结构 ,颗粒大小随退火温度升高而增大 .在一定的实验条件下 ,样品在 650℃下退火可形成尺寸大小合适的纳米硅颗粒 .

带电椭球在各向异性介质中的静电势

从静电场的基本规律出发，采用等效方法导出带电椭球在各向异性介质中的静电势表达式．

采用遗传算法的LED太阳光谱仿真

基于简单遗传算法,通过求解超定方程组的非负最小二乘解,优化单色发光二极管（LED）匹配光源组合,实现用白光LED取代部分单色LED模拟太阳光谱,并讨论白光LED可以取代几种不同峰值波长的LED.仿真结果表明：在300-1 100nm范围内,随着白光LED取代单色LED种类的增加,所用LED总数减少,光谱匹配度均下降;当取代3种不同峰值波长LED时,该算法拟合的相关指数为0.903 5,可减少15.6%的LED个数,模拟光谱与目标光谱基本吻合.该方法的光谱失配度小,可精确分辨标准太阳光谱AM1.5的两个吸收谷.

如何选择与探测器匹配的前置放大器

从噪声理论入手，给出热释电探测器－结型场效应管系统低频最佳匹配时，ＪＦＥＴ输入电阻的选择原则，介绍为获得系统最佳匹配而采用的仿真反馈技术．

瓦级大功率白光LED光色电特性研究

文章基于瓦级大功率白光LED在照明领域应用的广泛性和重要性,展开了瓦级大功率白光LED光色电特性的研究。采用大功率LED封装设备与紫外-可见光-近紫外光谱分析系统,制备并测量了瓦级大功率白色发光二极管(LED)在不同正向电流IF驱动下的光通量、电功率、发光效率、发射光谱和色品坐标等参数。研究表明,光通量与电功率随IF的增大呈亚线性增长的趋势,而荧光粉转换效率下降是影响其辐射功率的主要原因之一。当电流增大时,白光LED光谱的蓝光峰值出现先蓝移后红移的现象,而黄光部分光谱形状无明显变化。此外,色坐标x、y值均随着IF的增大而降低,主波长减小,色温值升高。

大型LED双面广告灯箱矢量设计方法

针对发光二极管(LED)广告灯箱近距离、大面积、非对称照明的特点,提出一种基于配光曲线的LED广告灯箱反射面矢量设计方法.根据目标面照度分布要求,对比添加反射面前的目标面照度变化,得到满足均匀照明的广告灯箱配光曲线.使用剪裁法确定反射面的斜率,建立直射光线和反射光线的有效叠加和补偿,实现均匀照明的要求.运用LightTools软件对设计进行模拟仿真,结果表明:目标照度均匀度达到85%,能量利用率超过80%.

多层纳米硅复合膜的共振光学非线性

本文采用简并四波混频技术在室温下研究晶化a Si:H/a SiNx:H多层纳米硅复合膜三阶非线性光学性质 ,首次观察到这种多层膜的相位共轭信号 ,在共振光波波长λ =5 89nm处实验所用样品的三阶非线性极化率为 χ(3) =1 .4× 1 0 - 6esu 。

硅量子点的介电受限特性

在有效质量近似的条件下 ,研究弱束缚类量子点的介电常数与其半径的关系 .通过室温下测得的硅量子点的光荧光光谱 ,计算硅量子点的介电常数 ,证实硅量子点介电常数的尺度效应 .

nc-Si/SiO_2复合膜的非线性光学性质

采用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)技术,制备a-SiOx∶H(0<x<2)薄膜,经高温退火形成纳米硅晶粒(nc-Si)埋入SiO2基质的复合膜nc-Si/SiO2.采用简并四波混频技术(DFWM),研究nc-Si/SiO2复合膜的非线性光学性质,观察到这种纳米薄膜材料的位相共轭信号,测得样品在光波波长在589 nm处的三阶非线性极化率为X(3)=5.6×10-6esu,并分析其光学非线性增强机理.

高亮度白光LED混色理论及其实验研究

针对LED在智能照明领域的革命性发展趋势,提出了采用不同色温白光LED进行混色并实现色温可调的理论。实验采用低色温(2700～2900K)和高色温(7000～8000K)两种白光LED样品进行串联和并联混色,研究混色后白光LED的光谱、色温、色坐标和显色指数及其随正向电流变化的调光效果;并通过光谱函数拟合理论计算验证混色后光谱、色温和色坐标。结果表明:混色后绝对光谱符合各白光LED绝对光谱的叠加;实验与理论计算光谱均方差基本一致;混色后色坐标符合各高低色温白光LED色坐标连接的直线上,实验与理论计算误差小于0.9%;并联混色比串联混色可调色温范围大,在2700～6000 K以上;串并联混色后都有较好的显色指数,串联混色显色指数均保持在80以上,并联混色显色指数保持在75以上。

调光方式对LED色温和光通量的影响

通过发光二极管(LED)在模拟调光和脉冲宽度调制(PWM)调光两种不同调光方式实验中,研究其光色参数的变化情况.分析同一色温白光LED在不同调光方式的色温和光通量的变化趋势,并分别分析同一种调光方式下,两种不同色温LED混和之后的色温和光通量的变化趋势.结果表明:同一色温白光LED在PWM调光方式下,色温的变化较小,但其光效较模拟调光小;两种不同色温LED混色之后的色温可在较大范围内变化,可满足人们对LED不同光色的选择.

新生儿黄疸治疗仪光源的光生物安全

为了研究不同黄疸治疗仪光源的发光光谱对新生儿产生紫外辐射、热辐射等潜在的光生物安全问题,本文利用光辐射安全测定系统OST-300对传统蓝光荧光灯、普通蓝光LED灯以及经简单遗传算法计算与拟合的蓝光LED灯进行了测试与对比分析。实验结果表明:传统蓝光荧光灯在315,330,365 nm的紫外光处有明显的波峰出现,且峰值波长在365 nm处较为明显;传统蓝光荧光灯在老化后其蓝光光谱光衰严重,且存在大量的红外光线;而基于简单遗传算法计算与拟合的蓝光LED发光光谱与体内胆红素的吸收光谱相吻合,能避免对新生儿的光辐射危害。因此,本文提出的蓝光LED是治疗新生儿黄疸的理想光源。

瓦级大功率InGaN蓝光LED的光色电特性

封装并测量了瓦级大功率InGaN蓝色发光二极管(LED)在不同正向电流IF驱动下的光通量、电功率、发光效率、发射光谱和色品坐标等参数的变化。研究表明,光通量与电功率随IF的增大呈亚线性增加,而发光效率η则下降。当IF从50mA一直增大到450mA左右时,发射光谱的峰值波长λp随IF的增加发生蓝移,蓝移现象可能与InGaN蓝光LED芯片在较大电流时能带被拉平以及In成分的作用有关。当IF大于500mA或800mA后,λp又发生红移,红移现象可能与大电流注入下InGaN蓝光LED芯片产生的热效应以及电子-空穴对辐射复合有关。此外,光谱的半峰全宽(FWHM)产生宽化现象,色坐标x和y值也发生变化。

LED异形灯的散热设计与实验

为了提高LED灯具的散热能力,基于烟囱效应原理,设计了一种新型的LED灯具散热结构。该结构仅采用一块圆柱状基板,不需要散热器,突破了传统LED灯具的构造模式。运用软件Solidworks构建三维模型,用其插件Flow Simulation进行热仿真。当功率为10 W时,LED芯片最高温度为81.34℃。当功率增加到15 W时,最高温度变为105.54℃,高于芯片安全工作温度85℃。因此,本文提出在基板中间加入散热器的改进方案,使LED芯片最高温度下降了30.79℃。并以散热器翅片数12个、内环直径20 mm、翅片厚度1 mm为基础模型参数,进行优化试验。研究表明:在翅片数为12个、内环直径为12 mm、翅片厚度为1 mm时,LED异形灯的散热效果最好,此时,LED异形灯的最高温度为72.21℃。当功率为8,13,15,17,19 W时,LED异形灯芯片的温度都满足LED工作的安全要求。经过对8 W的LED异形灯样品的实验测试,测得其最高温度为53℃,与仿真结果仅相差1.01℃,证实了研究的准确性。所设计的LED异形灯,为解决大功率LED散热问题提供了一条新的途径。

纳米二氧化钛薄膜的制备及光致发光研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛(TiO2)薄膜,扫描电镜观察薄膜比较均匀,成膜性好,通过X射线电子能谱(EDS)分析了薄膜成分。X射线衍射(XRD)分析表明纳米TiO2薄膜呈现锐钛矿和金红石晶型。光致发光(PL)谱结果表明,荧光峰对应着不同的发光中心,且相对体相TiO2的理论值有明显的蓝移,有很好的荧光特性。

基于一种圆形LED面光源的网点设计及仿真

根据导光板散光原理,建立圆形导光板数学模型,有效地将LED线阵列转化成照度较为均匀的面光源,利用软件Trace-pro初步模拟结果求出导光板的一些参数,推导出圆形导光板的网点分布规律,最后利用光学软件进行仿真,获得了均匀度较高的光斑。实验结果表明:输出光的均匀性和亮度与网点的填充率密切相关,与网点的形状关系不大,验证了该方法的正确性。

高亮度白光LED色温动态可调及显色指数的研究

采用基于高亮度白光LED的色温可调混色方法,通过实验与理论计算研究了不同色温白光LED混色后色温Tc及显色指数Ra的变化。采用低色温(2 800～3 000K、3 000～3 400K)和高色温(7 000～8 000K)三种白光LED样品进行串联和并联混色,通过控制正向工作电流研究混色后白光的调光效果及显色指数变化。实验与计算表明:混色后白光色温可以实现在3 000～7 000K可调;选取Ra>66的低色温白光LED与Ra>87的高色温白光LED进行混色,可以在色温可调范围内得到Ra>75的较好显色指数的白光。