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光斑调控:激光荧光材料性能评价

厦门大学材料学院解荣军教授带领的光电功能材料与器件课题组在《发光学报》发表了题为“光斑调控对激光荧光材料性能评价的影响”的论文。

该工作以Y3Al5O12:Ce3+-Al2O3(YAG:Ce-Al2O3)荧光薄膜为例,通过对蓝光激光激发荧光薄膜的光斑尺寸的调控,系统研究了激光荧光材料的最大输出光通量、发光饱和阈值、色温、色坐标、光均匀性等光学性能随光斑面积的变化情况,揭示了光斑大小对最大输出光通量、发光饱和阈值以及光均匀性的显著影响,对规范激光荧光材料的性能评价提供了指导性思路。

新一代激光照明技术的崛起

激光光源相对于LED光源具有发光面积小、功率密度高、光束发散角小且不存在“效率滚降”等优点,是实现高亮度照明与显示的理想激发光源。基于蓝光激光激发荧光材料的光转换技术可以获得亮度高、准直性好、光衰低的白光光源,在高亮度照明(如汽车大灯、探照灯、搜索灯)和超大型显示(如巨幕电影、大尺寸电视和投影仪、大型拼接墙)等应用领域具有巨大的应用价值。

图1:透射模式下激光驱动荧光微晶玻璃薄膜(原位烧结在镀有光子晶体的蓝宝石基板上)获得白光光源

实现激光照明技术的关键在于研制耐高功率密度激光激发且光学性能优异的荧光材料,即激光荧光材料。近年来,厦门大学解荣军教授带领的科研团队率先开展相关研究,自主搭建了完善的测试平台。

在材料体系方面,厦大团队将材料体系从石榴石结构的氧化物体系拓展至氮化物体系(如CaAlSiN3:Eu,La3Si6N11:Ce,HP-CaSiN2:Ce等),使发光颜色从绿色、黄色向橙色和红色发展,首次成功制备了致密的氮化物红色荧光陶瓷,为提高器件的色彩饱和度提供了关键材料;在性能调控方面,厦大团队首次提出微区热场和光场调控,制备了微孔荧光陶瓷,抑制了光斑面积的扩大,提高了光源中心亮度,改善了光色均匀性;在产业化应用方面,厦大团队自2017年开始陆续与激光照明与显示企业开展合作,与超视界激光科技(苏州)有限公司合作开发激光大灯和航空搜索灯,光通量分别为3 300 lm和20 000 lm。

尽管近年来领域内掀起了激光荧光材料的研究热潮,但是激光荧光材料的应用评价并没有突破现有LED荧光材料的框架,相关评价标准和规范尚未建立,导致材料的性能评价不尽合理。本研究以光斑面积为例,展示其大小会显著影响光通量、光斑亮度、发光饱和阈值等参数的测量值,以引起领域内研究人员对相关问题的思考。

光斑调控如何影响激光荧光材料的性能评价

光斑面积对正确评价激光荧光材料的光学性能具有十分重要的影响。近日,来自厦门大学的研究团队以荧光微晶玻璃薄膜(简称荧光薄膜)为例,通过调控蓝光激光激发荧光薄膜的光斑面积,系统研究了激光荧光材料的最大输出光通量、发光饱和阈值、色温、色坐标、光均匀性等光学性能随光斑面积的变化情况,揭示了光斑面积对最大输出光通量、发光饱和阈值以及光均匀性的显著影响,为规范激光荧光材料的性能评价提供了指导性思路。

在激光测试装置中(图2),利用透镜元件对光路进行调控和聚焦。评价荧光材料在激光激发下的光学性能时,应将其放置在入射激光光斑面积最小处,即透镜焦点处。为了研究光斑面积对荧光材料输出光学性能的影响,对荧光薄膜距透镜焦点的距离进行调控。

图2:透射式激光测试装置

将荧光薄膜分别置于透镜焦点处、距透镜焦点0.2 mm和 0.4 mm处,相对应的光斑面积分别为0.5 mm2、1.11 mm2和2.99 mm2。

结果表明,当光斑面积从0.5 mm2增大到2.99 mm2,最大光通量从926 lm增大到1 655 lm,发光饱和阈值从14 W/mm2增大到24 W/mm2(图3)。

图3:荧光薄膜位于离透镜焦点不同距离时的性能评价:(a)光通量;(b)亮度曲线;(c)色温;(d)照度。

同时,光源亮度从0.14 Mcd/m2减小到0.045 Mcd/m2,不同角度的色温标准偏差相对值σ从1增加到1.91。

由此可知,光斑面积对激光荧光材料的光学性能评价有显著影响。光斑面积增大,输出光通量和饱和阈值高于实际值,但光源中心亮度降低,色温均匀性变差。从获得高亮度光源的初衷出发,应确保荧光材料位于光斑面积最小处。光斑调控是激光荧光材料性能评价的关键环节,也是获得高亮度光源的核心所在。

本研究展示了光斑面积对激光荧光材料各项参数评价的重要影响。鉴于此,研究者应对光斑调控以及光斑面积进行详细说明,否则将造成激光荧光材料的光学参数值无法比较。激光照明领域的光学性能评价对于激光照明技术的发展起着至关重要的作用,相关评价标准的建立也势在必行。

论文信息:

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#本田# 本田新开发了V6涡轮增压发动机!讴歌TLX搭载“世界最小最轻双涡旋V6涡轮增压”引擎。

全铝S型涡轮增压V6的设计理念是尽可能紧凑,总长比J系列3.5V6自然吸气发动机短8mm,宽度相同。根据讴歌的说法,Type S Turbo V6 是“世界上最小、最轻的双涡管涡轮增压 V6”。这台发动机也很讲究“低”,而不是单独的凸轮轴承盖,采用了带有一体式凸轮盖的盖。结果,气缸盖变得更薄,同时减少了零件数量。

Type S Turbo V6 的另一个特点是它配备了一个称为可变气缸管理 (VCM) 的气缸停用系统。三缸将根据驾驶条件暂停,以提高燃油效率。S 型涡轮增压 V6 不像 J 系列 V6 发动机那样通过 3 级 VTEC 实现气缸停用,而是通过插入和移除内置于气门挺杆中的滑销来控制气门停用和操作。其结构与 HYPER VTEC 应用于两轮的结构相同(但与两轮版本不同的是,气门驱动不是直接式而是摇臂式)。这也是为了降低气缸盖的高度。

开发Type S涡轮V6的目的是从低转速产生大扭矩,响应良好。最大输出功率为355hp-5500rpm,最大扭矩为354lb-ft/1400-5000rpm。

截止今天,作为03+车主已经近600天了,一年半的时间,褪去了“全国首批03+车主“”东北首位提03+车主”的title,我对03+的热爱仍不减当年,每个人后悔的选择有很多,选择03+是我最无悔的那一个!

   很多人都问过我市面上汽车的品牌与款式的选择那么多,为什么偏偏选择领克,选择03+,我回答了不计其数次,今天,用一篇走心的文字,和大家分享我选03+的初衷以及用车一年多以来,对整车各方面的感受。

问题的答案应该追溯到2016年10月20日,领克品牌在德国柏林正式发布,“LYNK&CO;”的字样首次进入我对汽车认知的世界,连中文名称都不知道的那些个日夜,却觉得这个品牌就是与生俱来的厉害,像横空出世的孙大圣——能力与能量的化身,可能初来乍到名不见经传,但却器宇不凡不容小视。遗憾是LYNK&CO;发布的第一款车是台SUV(我是个喜欢操控和追求驾驶乐趣的driver,所以对SUV不是很感兴趣),再到后来领克02的发布,秉承领克一贯品质过硬、安全性强、科技配置高等特点于一身,我越来越感兴趣“领克”这个品牌了。终于,在2018年8月31日,领克首款轿车产品,领克03亮相成都国际车展首秀,同年宣布领克将携手Cyan Racing打造领克03 WTCR战车,并成立领克车队,征战2019年WTCR(世界房车杯)赛事,我知道,领克距离我想要的车越来越近了。

后来,普通的领克03到店了,我在第一时间预约试驾, 1,5T的动力比我想象得好,操控也很棒,但三缸机以及方向盘过于轻盈等问题还是让我犹豫了。那段时间,有一台车,让我垂涎欲滴,它就是——阿尔法·罗密欧的Giulia。

小时候,叔叔送给我一个相框,里面就是阿尔法·罗密欧的跑车,一直觉得,那就是我的dream car。没想到后来,Alfa再次来到中国,基于Giulia Quadrifoglio打造的Giulia 280HP 直接抓住我的心。最大马力280匹、最大扭矩400牛米、精准的转向、后轮驱动、纯碳纤维的传动轴、以及极具辨识度的外观和意大利纯正的血统等等因素,显而易见,就是驾驶者之车嘛。正赶上当时广州的Alfa有活动,优惠幅度很大,我联系了那头的销售,要订车,然后板车拖回大连,但是因为种种原因,我放弃了。那时候还试驾了特斯拉的Model 3,但是因为品控等原因放弃了。这时候肯定有读者会问,传统BBA怎么没有考虑?我本人很喜欢奥迪,但是这个价位的BBA真的是烂大街了,我是个比较喜欢小众的人,所以街车,不会考虑。

直到2019年6月1日领克首款高性能版车型领克03+亮相2019深港澳国际车展,我被其和03相似的外观,却有着更出众的性能表现所吸引;直到领克03+于2019年8月2日正式上市,搭载2.0T高功率发动机,最大功率254马力,匹配四驱系统,0-100km/h加速仅需5.9秒;直到我在8月3日抢到303台03+中的一台,成为全国首批03+车主,一切来得都那么顺风顺水,顺理成章;直到今天,作为领克03+车主已经一年半的时间,褪去了“全国首批03+车主“”东北首位提03+车主”的title,我对03+的热爱仍不减当年,每个人后悔的选择有很多,选择03+是我最无悔的那一个!

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