用于GaAs太阳能电池的NaYF_4中Tb^(3+)-Er^(3+)耦合对的光谱转换

观测到一种以Tb3+-Er3+进行光谱转换的量子剪裁现象。一个高能紫外光子(Tb3+的7F6→5L1)被量子剪裁成两个低能光子:一个是近红外光子(Er3+的4I9/2→4I15/2),另一个是蓝色光子(Tb3+的5D4→7F6),它们两个都可以被GaAs太阳能电池有效地吸收。量子剪裁效率高达188%,接近理论极限的200%。从Tb3+(5L1→5D4)到Er3+(4 I15/2→4 I9/2)的能量传递的能量失配是237 cm-1,比NaYF4中的声子能400 cm-1小,能量传递是近共振的。Tb3+施主间的能量迁移可以近似地用扩散模型处理,从Tb3+-Er3+对之间能量传递的初始过程发现,偶极-偶极相互作用占主导地位。

基于光谱转换的土壤盐分反演与动态分析

为了对黄河三角洲地区进行大范围、长期的盐渍土监测,以研究区2000—2016年间4景Landsat-5 TM,EO-1 ALI,Landsat-8 OLI时间序列影像及Hyperion高光谱数据为基础开展土壤盐分定量反演分析.将Hyperion数据按照光谱响应函数分别重采样为TM,ALI,OLI模拟数据,采用数值回归方法计算TM,ALI与OLI对应波段间的光谱转换系数,从而将TM,ALI影像转换为OLI时序影像.分别采用偏最小二乘回归模型与多元线性回归模型建立土壤光谱与盐分参量间的预测关系,并将最优预测模型应用于OLI时序影像进行盐分反演制图,通过叠置方法进行盐渍土演化分析.结果表明,光谱转换方法提高了多传感器间数据一致性.偏最小二乘回归-电导率(PLSR-EC)模型的相关系数为0.700,采用2012年电导率实测值检验该模型反演结果,相关系数为0.690.研究区内高盐分土壤减少并向低盐分土壤转化.

稀土光谱转换材料应用研发技术取得重大进展

传统的化石燃料能源正在一天天减少，同时对环境造成的危害日益突出。全世界都把目光投向了可再生能源，希望能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。其中太阳辐射能取之不尽、用之不竭，且具有无污染、廉价、可以多种方式利用的特点，受到国内外相关研究开发机构的关注，想尽一切办法来提高太阳能电池的效率成为研究重点。

日美联合开发出新型高效光谱转换材料

据媒体报道，美国受托研究机构巴特勒纪念研究所与三菱商事的合资公司巴特勒日本开发出了太阳能发电用光普转换材料，并于近日在“国际纳米技术综合展”上展出。

包头稀土院获稀土光谱转换技术突破性进展

包头稀土院天津分院研发的稀土光谱转换技术获得突破性进展，该技术可进一步提高太阳能光电转换效率，对推动太阳能发电的应用具有现实意义。包头稀土院天津分院成立之初就确立《提高光伏电池效率的稀土光谱转换技术》的课题，经过两年多时间的研究开发，天津分院开发出了提高硅基太阳能电池光电转换效率的稀土光谱转换材料，并实现稀土光谱转换材料同硅太阳能电池的有效集成，通过太阳能光伏行业权威检测机构数十组数据测试，该光谱转换材料可将硅基太阳能电池的光电转换效率提高到2．3％以上，处于国际先进行列。

太阳光谱转换对温室番茄生产影响的综述

光是影响植物生长的最重要的环境因子之一。光对植物生长的影响主要分为光照强度、光照时长和光谱组成3个方面。太阳光到达地面的光谱主要包括紫外光(280~400 nm)、蓝光(400~500 nm)、绿光(500~600 nm)、红光(600~700 nm)、远红光(700~800 nm)、红外光(800~2500 nm)等波段,其中植物光合作用可有效吸收的波段主要为400~700 nm。番茄作为茄科作物中的模式作物之一,也是全球重要的蔬菜作物。该文主要综述了不同光谱对番茄的生长发育、抗逆性和果实品质的影响,旨在通过光谱转换材料实现更好地光谱适配。

稀土掺杂的光谱转换材料及其应用

以LED红色荧光粉材料、近红外下转换材料和上转换生物荧光标记材料为主线,结合我们实验室近期具体的相关研究工作,对稀土掺杂的光谱转换材料及其潜在的应用前景进行了简要介绍.在LED红色荧光粉材料方面,以Eu3+掺杂的红色荧光材料为对象,研究通过基质或掺杂敏化剂到Eu3+的能量传递来提高材料在近紫外波段的激发效率,并且在Y2MoO6材料中通过基质的电荷迁移带到Eu3+的能量传递在395nm的近紫外激发条件下获得了2.3倍于商用LED荧光粉(Y2O2S:Eu3+)的发光强度.在近红外下转换材料方面,分别研究了通过从其他稀土离子到Yb3+的逐次能量传递和从基质到Yb3+的合作能量传递实现近红外下转换,主要介绍了两种典型材料中的能量传递机理,氟化物中Ho3+到Yb3+的逐次能量传递和YVO4中VO43-到Yb3+的合作能量传递.在上转换生物荧光标记材料方面,利用以油酸/十八烯为溶剂的湿化学法合成了单分散、粒径在20nm左右、具有核/壳结构和水溶性的球形NaYF4:Yb3+,Er3+(Tm3+)纳米粒子,并对其在不同环境中的稳定性和在细胞中的荧光成像性质做了研究,在此基础上还对下一步可能的深化研究进行了探讨.不断拓展的研究方向和层出不穷的研究结果表明稀土掺杂的光谱转换材料是新型功能材料的重要研究领域,目前和将来在生物和化学传感、节能环保和新能源等领域有着重要的应用或应用前景,需要深入研究.

基于ZnO对Yb^(3+)能量传递的宽带光谱转换微晶玻璃

通过熔融冷却方法制备出无掺杂和Yb^(3+)掺杂的40SiO_2·10Al_2O_3·40ZnO·10K_2CO_3·xYb_2O_3(x=0,0.3)玻璃,之后分别在680、730、780℃下对其进行热处理得到含ZnO纳米晶的微晶玻璃。通过X射线衍射、透射电子显微镜验证了不同温度热处理后ZnO纳米晶在玻璃基质中的析出以及Yb^(3+)掺杂对析晶尺寸和析晶度的影响;通过稳态和时间分辨光谱研究了Yb^(3+)掺杂玻璃及微晶玻璃的发光性能。结果表明:微晶玻璃中.ZnO纳米晶尺寸和析晶度均随热处理温度的升高以及Yb^(3+)掺杂浓度的增加而增大。紫外光激发下Yb^(3+)掺杂玻璃的红外发射是基于Yb^(3+)电荷迁移态(CTS)吸收;395 nm激发下Yb^(3+)掺杂微晶玻璃的红外发射是源于ZnO纳米晶对Yb^(3+)离子的能量传递。ZnO纳米晶的可见发光强度随着热处理温度的提高而随之减弱:而源于Yb^(3+)的~2F_(5/2)→~2F_(7/2)跃迁的红外发射的强度在730℃热处理的微晶玻璃中最强。

太阳能电池光谱转换材料的研究进展

太阳光谱的能量低且高能量区域的光子响应较弱,导致单结太阳能电池的效率出现瓶颈,其中,光谱失配损失是限制太阳能电池效率的主要因素。采用光谱转换材料可将低响应波段的光子转换为高响应波段的光子,从而减少太阳能的光谱失配损失。光谱转换材料包括上转换(UC)、下转移(DS)、量子剪裁(QC)发光材料。在UC过程中,多个能量低于太阳能电池带隙的光子被转换为能量更高的光子;在DS过程中,一个高能量的光子被转换成一个能量较低的光子;在QC过程中,一个高能量光子被转换为多个能量较低的光子。这些经光谱转换的光子可被太阳能电池高效利用,从而提高其能量转换效率。因此,总结了不同种类太阳能电池的光谱适配条件,详述了UC、DS和QC发光材料的最新研究进展,并展望了利用光谱转换材料提高太阳能电池效率的未来发展方向。

ZBLAN:Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光光谱的研究

测量了ZBLAN :Er3+ ,Yb3+ 的光致发光光谱和上转换发光光谱及其强度随泵浦光强的变化 。

植被光谱及其尺度转换研究进展

植被光谱数据采集以3个尺度光谱为主:材料光谱、端元光谱、像元光谱。材料光谱通常是指在严格的实验室条件下测量的样本光谱。端元光谱指在野外测量得到的相对均一目标的光谱,对于遥感图像而言,端元指像元或亚像元级纯像元。像元光谱通常是指航空航天平台获取的遥感图像,以遥感像元尺度为观测目标的光谱。用植被几何光学模型和冠层辐射传输模型来描述材料光谱和端元光谱之间的关系。采用解析模型和计算机模拟模型,将端元光谱向上尺度转化到像元光谱。从遥感影像中提取端元及像元解混可以认为是从像元光谱向下尺度转化到端元光谱。遥感影像空间分辨率重采样方法可以实现像元光谱内多尺度转换。

Er^(3+)铋铅锶玻璃吸收光谱和上转换光谱

制备了新型掺Er3+铋铅锶玻璃,研究了玻璃的吸收光谱和上转换光谱性质,应用Judd-Ofelt理论计算了铋铅锶玻璃的3个强度参量Ωt(t=2,4,6),分别为Ω2=3·27×10-20cm2,Ω4=1.15×10-20cm2,Ω6=0.38×10-20cm2。计算了Er3+离子的振子强度、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数。研究了上转换发光强度随泵浦激光功率的变化,上转换荧光525,546和657nm曲线的斜率分别为1·86,1·88和1·85,表明红、绿光发射均为双光子吸收过程。

掺铈的YAG荧光粉的光谱下转换效应对单晶硅太阳能电池转换效率的影响

将掺有稀土元素铈(Ce)的钇铝石榴石(YAG:Ce)荧光粉应用于单晶硅太阳能电池,通过YAG:Ce荧光粉的下转换效应提高电池的转换效率。为了更准确地认识光谱下转换效应所起的作用,我们将掺有Ce的YAG:Ce荧光粉和不含Ce的YAG粉分别与单晶硅太阳能电池片进行封装,在反射率、外量子效率和转换效率方面进行测试比较,并对裸电池片和封装电池的性能进行了讨论分析。实验结果表明,纯粹由光谱下转换效应带来的作用能使单晶硅太阳能电池的转换效率提高0.35%,体现了YAG:Ce荧光粉对提高单晶硅太阳能电池转换效率带来的积极作用。

染料掺杂聚合物光纤的荧光及其光谱下转换性质

为了拓展染料掺杂聚合物光纤的应用范围,利用甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体合成了掺有Coumarin540和Rhodamine 6G两种激光染料的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物玻璃棒,并将其拉制成直径约1 000μm的聚合物光纤。以市售LED灯为光源,在侧向照明和前端照明两种条件下分别研究了染料掺杂的聚合物光纤中染料的荧光、荧光传输损耗以及光纤的光谱下转换等性质。两种染料的Stokes波长红移幅度分别达到70 nm和50 nm。在掺杂浓度分别为0.01 mg/g和0.04 mg/g时,侧向照明条件下测得两种光纤分别对520nm和577 nm的荧光的传输损耗为0.336 cm-1和0.343 cm-1。在前端照明条件下,在光纤输出端获得了较高下转换效率的光谱输出,其转换效率与染料掺杂浓度和光纤长度有关。这种染料掺杂的聚合物光纤有可能与石英玻璃光纤耦合,对其所传输的光进行光谱下转换的光频调控以更好地满足不同的应用需求。

基于光谱指数的喀斯特植物叶片叶绿素含量定量估算

为了探讨适合于喀斯特植物叶片叶绿素含量估算的光谱指数,在总结以往基于光谱指数的植物生化参数估算研究基础上发现,常用光谱指数通常采用差值、比值、归一化以及倒数差值方式来构建。因此,我们通过上述4种光谱指数构建方式对所采集的4种典型喀斯特植物——黄荆(Vitex negundo)、盐麸木(Rhus chinensis)、朴树(Celtis sinensis)和红背山麻杆(Alchornea trewioides)叶片原始光谱反射率及其一阶导数值与同步测定的叶片叶绿素含量进行遍历分析,以期获得最优光谱指数并将其应用于喀斯特植物叶片叶绿素含量定量估算研究。结果表明:(1)常用光谱指数中,改良红边归一化指数(modified red-edge normalized difference vegetation index,mND705)对喀斯特植物叶片叶绿素含量估算效果较好(决定系数为0.45,均方根误差为0.26 mg·g^(-1))。(2)虽然荧光比值(fluorescence ratio index,FRI1)和叶绿素吸收面积光谱指数(chlorophyll absorption area index,CAAI)在估算喀斯特与非喀斯特植物叶片叶绿素含量能力相当,但是其估算精度相对较低(决定系数小于0.45)。(3)通过差值、比值、归一化以及倒数差值方式构建的光谱指数无论是基于植物叶片原始光谱反射率,还是其一阶导数值,相比常用光谱指数都能更好地估算喀斯特植物叶片叶绿素含量(决定系数大于0.60)。其中,基于植物叶片原始光谱反射率一阶导数值的差值光谱指数[dD(760,769)]对喀斯特植物叶片叶绿素含量的估算精度最好,其决定系数为0.71,均方根误差为0.19 mg·g^(-1)。综上可知,结合高光谱遥感技术的光谱指数模型可快速定量估算喀斯特植物叶片叶绿素含量,为典型喀斯特地区植物生长诊断及其对环境胁迫适应性评价提供重要科学依据和技术支持。

PE中淀粉含量的固态核磁共振及傅立叶转换红外线光谱法无损定量分析

用傅立叶变换红外光谱仪（ＦＴＩＲ）和碳－１３原子固态核磁共振波谱仪定量（非破坏性）测定一系列淀粉ＰＥ样品中的淀粉含量（添加量约为总重量的３～６％），两种方法获取数据时间（包括样品制备和仪器分析）都只有几分钟。现在ＰＥ中淀粉含量的方法依靠湿化学方法（重量分析或酶分析法）。我们推荐的方法与传统方法相比有几大优点：实验强度小，不需使用化学试剂，相对地不受样品基质改变的影响。

Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃的直接上转换敏化发光

本文首次研究了Tm(0 1)Yb(10 9)氟氧化物玻璃在 96 6nm半导体激光激发下的直接上转换敏化发光现象。测量发现存在很强的 1G4 → 3 H6的 474nm三光子和较弱的1D2 →3 H6的 36 2nm ,1D2 →3 F4 的 45 2nm ,1G4 → 3 F4 的 6 5 0nm三光子以及3 F3 → 3 H6的 6 81nm二光子上转换发光。

食用油酸值与过氧化值近红外光谱模型转移研究

在使用近红外光谱技术进行食用油酸值与过氧化值检测时,仪器制造与检测环境的差异导致不同仪器建立的校正模型无法共享。为解决食用油酸值与过氧化值模型转移问题,使用125个食用油样本于主机建立偏最小二乘校正模型,采用光谱空间转换法进行模型转移,并与斜率/截距算法、直接标准化算法、分段直接标准化算法、极限学习机自编码器算法进行对比。结果表明,采用光谱空间转换法进行模型转移后,验证集酸值与过氧化值的预测均方根误差分别从0.5836 mg/g和15.8010 mmol/kg降低到了0.1670 mg/g与9.9893 mmol/kg,说明光谱空间转换法可以有效应用于食用油酸值与过氧化值间的模型转移,使不同仪器之间实现模型共享,这对于近红外光谱应用于食用油品质快速检测具有实际意义。

转换曲线分光光度法的初探

转换曲线分光光度法的初探常州市药品检验所２１３００３韩柏青目前在直接分光光度法测定混合组分的应用领域方法众多，但这些方法在实际应用时不一定可行，而且仅能单纯用以定量，为此本文提出了以转换曲线为独立光谱体系使之对混合组分同时进行鉴别和含量测定的分光光度...

Er:Yb共掺杂SiO_2基氟氧化物玻璃的上转换发光

制备了Er^(3+):Yb^(3+)共掺杂SiO_2基氟氧化物玻璃,测试了样品在488um激光激发下的激发谱和930nm红外光激发下的上转换可见光谱。在红外光激发下,检测到了Er^(3+)离子较强的~4S_(3/2)(~2H_(11/2))→~4I_(15/2)和~4F_(9/2)→~4I_(5/2)可见光发射。简单分析了上转换红光增强的机制。