基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置的制造方法
【專利摘要】基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置，涉及發(fā)光材料的性能測試。包括激發(fā)光源、光譜儀、積分球、顯微鏡、移動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制器；積分球內(nèi)部設(shè)有放置待測樣品的樣品臺，積分球上開設(shè)有第一開孔，工作時(shí)，顯微鏡的物鏡通過第一開孔伸入到積分球內(nèi)部，用于觀察放置在積分球中的待測樣品；積分球內(nèi)部設(shè)有光纖固定裝置，第一傳導(dǎo)光纖的一端連接光纖固定裝置，第一傳導(dǎo)光纖的另一端連接激發(fā)光源；移動(dòng)機(jī)構(gòu)與光纖固定裝置固定連接，能夠通過光纖固定裝置帶動(dòng)第一傳導(dǎo)光纖在積分球內(nèi)部進(jìn)行移動(dòng)；控制器分別與激發(fā)光源、光譜儀、顯微鏡和移動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接。能夠測試單個(gè)顆粒熒光粉顆粒的發(fā)光性能。
【專利說明】
基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光材料的性能測試，特別是涉及一種基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光材料是一類能實(shí)現(xiàn)光轉(zhuǎn)換的材料，可分為有機(jī)發(fā)光材料和無機(jī)發(fā)光材料。其中無機(jī)發(fā)光材料(不含量子點(diǎn)發(fā)光材料)多數(shù)呈現(xiàn)粉末狀，是由一顆顆的固體發(fā)光顆粒組成。這些顆粒任意維度尺寸從幾十納米到幾十微米不等(Vinay Kumar,Shreyas S.Pitale,VarunMishra,1.M.Nagpure,M.M.Biggs,0.M.Ntwaeaborwa and H.C.Swart.Journal ofAlloys and Compounds，492(2010)，L8_L12;Zhen Song,Jing Liao,Xianlin Ding，Xiaolang Liu and Quanlin Liu.Synthesis of YAG phosphor particles withexcellent morphology by solid state react1n，Journal of Crystal Growth,365(2013)，24-28)。
[0003]通過相關(guān)的發(fā)光性能測量才能具體了解發(fā)光材料的性能。傳統(tǒng)無機(jī)發(fā)光材料的發(fā)光性能測量都是通過測量宏觀體量(大量發(fā)光顆粒的堆積體)的熒光粉的發(fā)光實(shí)現(xiàn)(中國專利公開號:CN103323438A)。如將宏觀體量熒光粉放置在光譜儀的樣品室內(nèi)，通過設(shè)置儀器參數(shù)，光源中發(fā)出的特定波長的光照射到熒光粉表面，熒光粉在光的激發(fā)下發(fā)光，發(fā)出的光通過光譜儀探測器的收集和數(shù)據(jù)處理，測試出熒光粉的光致發(fā)光性能。當(dāng)然通過加熱宏觀體量熒光粉或?qū)⑵浞湃敕e分球，就能測量出宏觀體量熒光粉的發(fā)光性質(zhì)隨溫度的變化(熱淬滅)和量子效率。
[0004]由于傳統(tǒng)的發(fā)光材料測量技術(shù)都是測量宏觀體量熒光粉的發(fā)光，測量數(shù)據(jù)實(shí)際上是基于對大數(shù)量發(fā)光顆粒發(fā)光行為統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，因此對于組成宏觀體量熒光粉的單顆發(fā)光微粒的發(fā)光行為并不清楚;特別如果熒光粉是由多種不同發(fā)光物質(zhì)組成時(shí)(如發(fā)光材料中存在主要的發(fā)光相和次要的發(fā)光相時(shí)，Kang Sik Choi , Soon Duk Jee ,Jung Pyo Lee andChang Hae Kim.Journal of Nanoscience and Nanotechnology，13(2013)，1867-1870)，傳統(tǒng)的發(fā)光材料測量技術(shù)所測量得到的發(fā)光性質(zhì)是多種不同發(fā)光物質(zhì)發(fā)光性質(zhì)的組合，而無法直接確定每種發(fā)光物質(zhì)的自身的發(fā)光性質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供能夠直接測量單個(gè)固體粉末顆粒的光致發(fā)光性質(zhì)、熱淬滅性質(zhì)和量子效率等發(fā)光性能的一種基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置。
[0006]本發(fā)明包括激發(fā)光源、光譜儀、積分球、顯微鏡、移動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制器；
[0007]所述積分球內(nèi)部設(shè)有樣品臺，所述樣品臺用于放置待測樣品，所述積分球上開設(shè)有第一開孔，工作時(shí)，所述顯微鏡的物鏡通過第一開孔伸入到所述積分球內(nèi)部，用于觀察放置在所述積分球中的待測樣品；
[0008]所述積分球內(nèi)部設(shè)有光纖固定裝置，所述第一傳導(dǎo)光纖的一端連接在光纖固定裝置上，第一傳導(dǎo)光纖的另一端連接激發(fā)光源;所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)與光纖固定裝置固定連接，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠通過光纖固定裝置帶動(dòng)第一傳導(dǎo)光纖在積分球內(nèi)部進(jìn)行移動(dòng)；
[0009]所述控制器分別與激發(fā)光源、光譜儀、顯微鏡和移動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接，用于控制所述激發(fā)光源、光譜儀、顯微鏡和移動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
[0010]所述顯微鏡可采用體式顯微鏡，所述體式顯微鏡能夠分辨任意維度的尺寸不小于I OOnm的顆粒。
[0011]所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)所述光纖固定裝置繞其中心軸進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，并能夠帶動(dòng)所述光纖固定裝置沿X-Y方向水平移動(dòng)以及沿著Z軸方向豎直移動(dòng)。
[0012]所述光纖固定裝置的最小旋轉(zhuǎn)角度可小于等于0.5°，水平方向和豎直方向的最小移動(dòng)距離可小于等于Ιμπι。
[0013]所述全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)裝置和懸臂梁;所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述積分球的外部，并與所述控制器電連接；
[0014]所述懸臂梁的一端連接在所述驅(qū)動(dòng)裝置上;所述積分球上開設(shè)有第二開孔，所述懸臂梁的另一端通過設(shè)于積分球上的第二開孔延伸至積分球的內(nèi)部，并與光纖固定裝置固定連接。
[0015]所述第一開孔和第二開孔處均可設(shè)有密封組件，所述密封組件分別密封積分球與物鏡之間、以及積分球與懸臂梁之間的間隙。
[0016]所述積分球內(nèi)部還可設(shè)有加熱裝置，所述加熱裝置與控制器電連接，所述加熱裝置用于加熱樣品臺上的待測樣品。
[0017]所述積分球內(nèi)部還可設(shè)有輔助光源，所述輔助光源與控制器電連接。
[0018]本發(fā)明還包括第二傳導(dǎo)光纖和第三傳導(dǎo)光纖；
[0019]所述第二傳導(dǎo)光纖的一端連接所述光纖固定裝置，第二傳導(dǎo)光纖的另一端連接所述光譜儀；
[0020]所述積分球的內(nèi)側(cè)壁上可設(shè)有擋光板，所述第三傳導(dǎo)光纖的一端連接所述擋光板，第三傳導(dǎo)光纖的另一端連接所述光譜儀。
[0021]所述光纖固定裝置上可設(shè)有位置傳感器，所述位置傳感器與控制器電連接。
[0022]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0023]本發(fā)明增設(shè)顯微鏡和移動(dòng)機(jī)構(gòu)，在進(jìn)行測試時(shí)，可通過顯微鏡來觀察積分球中的待測樣品，并且可以通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)來改變激發(fā)光源對于待測樣品的照射位置，從而能夠有針對性地對某一位置的固體粉末顆粒進(jìn)行測試，實(shí)現(xiàn)單個(gè)顆粒熒光粉的發(fā)光性能的測試，對于由多種不同物質(zhì)組成的熒光粉固體粉末顆粒，可以直接測量每種熒光粉固體粉末顆粒自身的發(fā)光性質(zhì)。同時(shí)，本發(fā)明功能齊全，不但能夠測試單個(gè)固體粉末顆粒的光致發(fā)光性質(zhì)，還能夠測試單個(gè)固體粉末顆粒的發(fā)光性質(zhì)隨溫度的變化以及單個(gè)固體粉末顆粒的量子效率。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0025]圖2為實(shí)施例1中某一熒光粉顆粒的光致發(fā)光圖譜；
[0026]圖3為實(shí)施例2中某一熒光粉顆粒的量子效率圖譜；
[0027]圖4為實(shí)施例3中某一熒光粉顆粒的熱淬滅光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]本發(fā)明主要用于測試固體粉末顆粒的發(fā)光性能，尤其適用于粒徑大于等于10nm的固體粉末顆粒的發(fā)光性能。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例包括激發(fā)光源05、光譜儀03和積分球14，作為一種可實(shí)施方式，激發(fā)光源05可以為氙燈、激光器或LED光源;光譜儀03的測量的波長范圍大于等于200nm，小于等于1500nm。本發(fā)明還包括顯微鏡08、移動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制器01;積分球14內(nèi)部設(shè)有樣品臺12，樣品臺12用于放置待測樣品，較佳地，樣品臺12上設(shè)有用于盛放待測樣品的凹槽，且樣品臺12水平設(shè)置在積分球14內(nèi)部;積分球14上開設(shè)有第一開孔，工作時(shí)，顯微鏡08的物鏡通過第一開孔伸入到積分球14內(nèi)部，用于觀察放置在積分球14中的待測樣品，作為一種可實(shí)施方式，物鏡的大小和積分球14上的第一開孔的大小相匹配;且第一開孔通常設(shè)置在積分球的頂部，工作時(shí)，物鏡的鏡頭與樣品臺上的樣品相對。
[0030]為了增加測試的精確性，防止在測試過程中發(fā)生漏光等現(xiàn)象。積分球14的第一開孔處設(shè)有密封組件，當(dāng)顯微鏡08的物鏡深入到積分球14內(nèi)部時(shí)，密封組件能夠?qū)⑽镧R與積分球14之間的間隙密封。
[0031]積分球內(nèi)部設(shè)有光纖固定裝置10，第一傳導(dǎo)光纖04的一端連接在光纖固定裝置10上，第一傳導(dǎo)光纖04的另一端連接激發(fā)光源05;移動(dòng)機(jī)構(gòu)與光纖固定裝置10固定連接，移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠通過光纖固定裝置10帶動(dòng)第一傳導(dǎo)光纖04在積分球14內(nèi)部進(jìn)行移動(dòng)。
[0032]顯微鏡08能夠分辨任意維度的尺寸不小于10nm的單個(gè)顆粒，較佳的，作為一種可實(shí)施方式，本實(shí)施例中的顯微鏡08為體式顯微鏡，其具有較高的分辨率，能夠保證實(shí)現(xiàn)對單個(gè)顆粒的發(fā)光性能測試。當(dāng)待測樣品包含兩種以上的顆粒時(shí)，可先測試其中一種固體粉末顆粒的發(fā)光性能，然后通過顯微鏡08的觀測對移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，從而帶動(dòng)光纖固定裝置10和第一傳導(dǎo)光纖04移動(dòng)，使激發(fā)光源發(fā)出的光照射到不同的固體粉末顆粒，實(shí)現(xiàn)另外一種固體粉末顆粒的發(fā)光性能。
[0033]控制器01分別與激發(fā)光源05、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、光譜儀03和顯微鏡08電連接，用于控制激發(fā)光源05、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、光譜儀03和顯微鏡08的動(dòng)作。同時(shí)，控制器01還能夠接收各部件返回的數(shù)據(jù)并進(jìn)行解析。
[0034]作為一種可實(shí)施方式，本發(fā)明中的移動(dòng)機(jī)構(gòu)為全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)光纖固定裝置10繞光纖固定裝置10的中心軸進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，并能夠帶動(dòng)光纖固定裝置10沿X-Y方向水平移動(dòng)以及沿著Z軸方向豎直移動(dòng)。全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)保證顆粒測試的全面性，尤其是當(dāng)待測樣品包含的種類較多時(shí)，能夠通過全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)來移動(dòng)第一傳導(dǎo)光纖04的位置，從而使激發(fā)光源能夠激發(fā)不同的待測樣品顆粒，保證能夠測試到每種顆粒的性能。
[0035]較佳地，光纖固定裝置10的最小旋轉(zhuǎn)角度小于等于0.5°，水平方向和豎直方向的最小移動(dòng)距離小于等于1M1。待測固體粉末顆粒的粒徑通常在微米的量級，較高的動(dòng)作精度能夠提升測試的精確性。
[0036]作為一種可實(shí)施方式，全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)裝置07和懸臂梁06。其中，驅(qū)動(dòng)裝置07設(shè)置在積分球14的外部，并與控制器01電連接;懸臂梁06的一端連接在驅(qū)動(dòng)裝置07上;積分球14上開設(shè)有第二開孔，懸臂梁06的另一端通過第二開孔延伸至積分球14的內(nèi)部，并與光纖固定裝置10固定連接。該方式中，懸臂梁06在驅(qū)動(dòng)裝置07的驅(qū)動(dòng)下動(dòng)作，其中，驅(qū)動(dòng)裝置可為電機(jī)、油缸等，驅(qū)動(dòng)裝置通過驅(qū)動(dòng)懸臂梁的動(dòng)作來帶動(dòng)光線固定裝置10的動(dòng)作，從而帶動(dòng)第一傳導(dǎo)光纖的移動(dòng)。此外，全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)也可為其他組件，如機(jī)械手。
[0037]優(yōu)選地，第二開孔處也設(shè)有密封組件，該處的密封組件用于密封積分球14與懸臂梁06之間的間隙。所述密封組件可采用彈性密封組件，彈性密封組件能夠避免光線的滲透，提高測試精度，同時(shí)，也能夠保證懸臂梁06在驅(qū)動(dòng)裝置07的驅(qū)動(dòng)下能夠自由移動(dòng)。
[0038]在測量待測樣品的熱淬滅性質(zhì)時(shí)，通常要改變待測樣品的溫度，因此，作為一種可實(shí)施方式，積分球14的內(nèi)部還設(shè)有用于加熱樣品臺12上的待測樣品的加熱裝置13，該加熱裝置13與控制器01電連接，在控制器01的控制下進(jìn)行動(dòng)作。其中，加熱裝置13可為加熱板，設(shè)置在樣品臺12的正下方，并可以將待測樣品從室溫連續(xù)加熱到300°C。
[0039]由于在工作過程中，積分球14處于密封狀態(tài)，為了便于顯微鏡08的觀測，在積分球14的內(nèi)部還設(shè)有輔助光源11，較佳地，該輔助光源11可以為白光LED光源、白熾燈或氣燈。本發(fā)明中，輔助光源11與控制器01電連接，在控制器01的控制下工作。當(dāng)激發(fā)光源05處于工作狀態(tài)時(shí)，輔助光源11在控制器01的控制下關(guān)閉，當(dāng)利用顯微鏡08確定待測樣品的位置時(shí)，輔助光源11在控制器01的控制下打開。
[0040]本發(fā)明中，本發(fā)明的基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置還包括第二傳導(dǎo)光纖02和第三傳導(dǎo)光纖09;其中，第二傳導(dǎo)光纖02的一端連接光纖固定裝置10，另一端連接光譜儀05;積分球14的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有擋光板，第三傳導(dǎo)光纖09的一端連接擋光板，另一端連接光譜儀03。
[0041]較佳地，光纖固定裝置10上還安裝有位置傳感器，位置傳感器與控制器01電連接。在利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)對光纖固定裝置10進(jìn)行位置調(diào)整時(shí)，該位置傳感器有效避免了因調(diào)整過度而造成的光纖固定裝置10和樣品臺12之間的碰觸。
[0042]本發(fā)明在進(jìn)行測試時(shí)，可通過顯微鏡08來觀察積分球14中的待測樣品，并且可以通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)來改變激發(fā)光源對于待測樣品的照射位置，從而能夠有針對性地對某一位置的固體粉末顆粒進(jìn)行測試，實(shí)現(xiàn)單個(gè)顆粒熒光粉的發(fā)光性能的測試，對于由多種不同物質(zhì)組成的熒光粉固體粉末顆粒，可以直接測量每種熒光粉固體粉末顆粒自身的發(fā)光性質(zhì)；同時(shí)，本發(fā)明功能齊全，不但能夠測試單個(gè)固體粉末顆粒的光致發(fā)光性質(zhì)，還能夠測試單個(gè)固體粉末顆粒的發(fā)光性質(zhì)隨溫度的變化以及單個(gè)固體粉末顆粒的量子效率。
[0043]以下通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0044]實(shí)施例1
[0045]熒光粉固體粉末顆粒的光致發(fā)光性質(zhì)的測量:
[0046]I)首先打開積分球14，將待測熒光粉顆粒(任一維度的粒徑大于等于10nm)放置到樣品臺12上的凹槽內(nèi)，關(guān)閉積分球14;通過控制器01開啟輔助光源11和顯微鏡08，并通過控制器01調(diào)整顯微鏡08的物鏡，使得使用顯微鏡08能夠清晰的觀察到樣品臺12上的待測樣品；利用控制器01開啟激發(fā)光源05(氙燈)，此時(shí)輔助光源11自動(dòng)關(guān)閉；利用控制器01開啟光譜儀03;使用控制器01控制驅(qū)動(dòng)裝置07帶動(dòng)懸臂梁06動(dòng)作，懸臂梁06帶動(dòng)光纖固定裝置10動(dòng)作，光纖固定裝置10帶動(dòng)第一傳導(dǎo)光纖04動(dòng)作(光纖固定裝置10上安裝的位置傳感器能夠避免光纖固定裝置10過度下降而碰觸到樣品臺12)，使得激發(fā)光源05發(fā)出的光通過第一傳導(dǎo)光纖04照射到待測樣品的某一顆粒上，該顆粒在激發(fā)光源05的光激發(fā)下，發(fā)出發(fā)射光，發(fā)射光通過第二傳導(dǎo)光纖02傳導(dǎo)至光譜儀03;光譜儀03將測得的信號傳輸至控制器01，最終在控制器01的終端得到該顆粒的光致發(fā)光圖譜。
[0047]2)不斷通過驅(qū)動(dòng)裝置07驅(qū)動(dòng)懸臂梁06動(dòng)作，從而帶動(dòng)光纖固定裝置10、第一傳導(dǎo)光纖04動(dòng)作，使得激發(fā)光源05發(fā)出的光通過第一傳導(dǎo)光纖04照射到待測量的其他顆粒上；被照射的顆粒在激發(fā)下發(fā)出發(fā)射光，通過第二傳導(dǎo)光纖02傳導(dǎo)至光譜儀03;光譜儀03將測得的信號傳輸至控制器01，最終在控制器01的終端得到此次被照射的顆粒的光致發(fā)光圖譜。如圖2所示，為利用本實(shí)施例中的方法測得的某一熒光粉顆粒的光致發(fā)光圖譜。
[0048]實(shí)施例2
[0049]熒光粉固體粉末顆粒的量子效率的測量:
[0050]I)首先將待測量的熒光粉固體粉末顆粒與一定量的硫酸鋇粉末顆?；旌暇鶆颍缓蟠蜷_積分球14，將熒光粉與硫酸鋇的混合粉末顆粒放置到樣品臺12上的凹槽內(nèi)，關(guān)閉積分球14;通過控制器01開啟輔助光源11和顯微鏡08，并通過控制器01調(diào)整顯微鏡08的物鏡，使得使用顯微鏡08能夠清晰的觀察到樣品臺12上的待測混合粉末顆粒，利用控制器01開啟激發(fā)光源05(激光器)，此時(shí)輔助光源11自動(dòng)關(guān)閉；利用控制器01開啟光譜儀03;使用控制器01控制驅(qū)動(dòng)裝置07帶動(dòng)懸臂梁06動(dòng)作，懸臂梁06帶動(dòng)光纖固定裝置10動(dòng)作，光纖固定裝置10帶動(dòng)第一傳導(dǎo)光纖04動(dòng)作(光纖固定裝置10上安裝的位置傳感器能夠避免光纖固定裝置10過度下降而碰觸到樣品臺12)，使得激發(fā)光源05發(fā)出的光通過第一傳導(dǎo)光纖04照射到混合粉末顆粒中的某一個(gè)硫酸鋇顆粒上，該硫酸鋇顆粒反射激發(fā)光源05的發(fā)出的光，反射光通過第三傳導(dǎo)光纖09傳導(dǎo)至光譜儀03上;光譜儀03將測得的信號傳輸至控制器01，得到參比光譜。
[0051]2)通過驅(qū)動(dòng)裝置07驅(qū)動(dòng)懸臂梁06動(dòng)作，從而帶動(dòng)光纖固定裝置10、第一傳導(dǎo)光纖04動(dòng)作，使得激發(fā)光源05發(fā)出的光通過第一傳導(dǎo)光纖04照射到混合粉末顆粒中的某一個(gè)熒光粉顆粒上，該熒光粉顆粒在激發(fā)光源05的激發(fā)下發(fā)出發(fā)射光，發(fā)射光通過第三傳導(dǎo)光纖09傳導(dǎo)至光譜儀03;光譜儀03將測得的信號傳輸至控制器01，最終得到該熒光粉顆粒的光致發(fā)光圖譜。
[0052]3)通過計(jì)算步驟I)得到的參比光譜和步驟2)得到的光致發(fā)光圖譜，最終得到步驟
2)中測試的某一熒光粉顆粒的量子效率。
[0053]4)通過驅(qū)動(dòng)裝置07驅(qū)動(dòng)懸臂梁06動(dòng)作，從而帶動(dòng)光纖固定裝置10、第一傳導(dǎo)光纖04動(dòng)作，使得激發(fā)光源05發(fā)出的光通過第一傳導(dǎo)光纖04照射到混合粉末顆粒中的其他熒光粉顆粒上，被照射的顆粒在激發(fā)下發(fā)出發(fā)射光，通過第三傳導(dǎo)光纖09傳導(dǎo)至光譜儀03;光譜儀03將測得的信號傳輸至控制器01，通過步驟I)得到的參比光譜，最終在控制器01的終端得到此次被照射的顆粒的量子效率。如圖3所示，為利用本實(shí)施例中的方法測得的某一熒光粉顆粒的量子效率圖譜。
[0054]實(shí)施例3
[0055]熒光粉固體粉末顆粒的熱淬滅性質(zhì)的測量:
[0056]I)首先打開積分球14，將待測熒光粉放置到樣品臺12上的凹槽內(nèi)，關(guān)閉積分球14;通過控制器Ol開啟輔助光源11和顯微鏡08，并通過控制器Ol調(diào)整顯微鏡08的物鏡，使得使用顯微鏡08能夠清晰的觀察到樣品臺12上的待測樣品，利用控制器01開啟激發(fā)光源05(激光器)，此時(shí)輔助光源11自動(dòng)關(guān)閉；利用控制器01開啟光譜儀03;利用控制器01控制加熱裝置13工作，使加熱裝置13的溫度上升至預(yù)設(shè)溫度值，保持lOmin，使得樣品臺12上凹槽內(nèi)的待測樣品的溫度與加熱裝置13的預(yù)設(shè)溫度值一致;使用控制器01控制驅(qū)動(dòng)裝置07帶動(dòng)懸臂梁06動(dòng)作，懸臂梁06帶動(dòng)光纖固定裝置10動(dòng)作，光纖固定裝置10帶動(dòng)第一傳導(dǎo)光纖04動(dòng)作(光纖固定裝置10上安裝的位置傳感器能夠避免光纖固定裝置10過度下降而碰觸到樣品臺12)，使得激發(fā)光源05發(fā)出的光通過第一傳導(dǎo)光纖04照射到待測樣品的某一顆粒上，該顆粒在激發(fā)光源05的光激發(fā)下，發(fā)出發(fā)射光，發(fā)射光通過第二傳導(dǎo)光纖02傳導(dǎo)至光譜儀03;光譜儀03將測得的信號傳輸至控制器01，最終在控制器01的終端得到該顆粒的光致發(fā)光圖譜。
[0057]2)繼續(xù)利用控制器01控制加熱裝置13進(jìn)行加熱，使得加熱裝置13的溫度改變至另一個(gè)預(yù)設(shè)溫度值，保持lOmin，使得樣品臺12上凹槽內(nèi)的待測樣品的溫度與加熱裝置13的另一個(gè)預(yù)設(shè)溫度值一致;激發(fā)光源05發(fā)出的光通過第二傳導(dǎo)光纖02照射到步驟I)測量的熒光粉顆粒上，該顆粒在激光光源的光激發(fā)下，發(fā)出發(fā)射光，發(fā)射光通過第二傳導(dǎo)光纖02傳導(dǎo)至光譜儀03;光譜儀03將測得的信號傳輸至控制器01，最終在控制器01的終端得到該溫度下熒光粉顆粒的光致發(fā)光圖譜。
[0058]3)重復(fù)步驟2)，改變預(yù)設(shè)溫度值，統(tǒng)計(jì)所收集到的光譜數(shù)據(jù)，最終得到熒光粉的某一顆粒的熱淬滅圖譜。如圖4所示，為利用本實(shí)施例中的方法測得的某一熒光粉顆粒的熱淬滅光譜圖。
[0059]需要說明的是，利用本發(fā)明的裝置不僅能夠測量單個(gè)固體粉末顆粒的發(fā)光性能，同時(shí)也能夠測量宏觀體量固體粉末顆粒的發(fā)光性能，具體測試方法與傳統(tǒng)的測試方法相同，此處不再贅述。
[0060]以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，本發(fā)明還可以做出其他變形和改進(jìn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置，其特征在于包括激發(fā)光源、光譜儀、積分球、顯微鏡、移動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制器； 所述積分球內(nèi)部設(shè)有樣品臺，所述樣品臺用于放置待測樣品，所述積分球上開設(shè)有第一開孔，工作時(shí)，所述顯微鏡的物鏡通過第一開孔伸入到所述積分球內(nèi)部，用于觀察放置在所述積分球中的待測樣品； 所述積分球內(nèi)部設(shè)有光纖固定裝置，所述第一傳導(dǎo)光纖的一端連接在光纖固定裝置上，第一傳導(dǎo)光纖的另一端連接激發(fā)光源;所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)與光纖固定裝置固定連接，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠通過光纖固定裝置帶動(dòng)第一傳導(dǎo)光纖在積分球內(nèi)部進(jìn)行移動(dòng)； 所述控制器分別與激發(fā)光源、光譜儀、顯微鏡和移動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接，用于控制所述激發(fā)光源、光譜儀、顯微鏡和移動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。2.如權(quán)利要求1所述基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置，其特征在于所述顯微鏡采用體式顯微鏡，所述體式顯微鏡能分辨任意維度的尺寸不小于10nm的顆粒。3.如權(quán)利要求1所述基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置，其特征在于所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)采用全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述光纖固定裝置繞其中心軸進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)所述光纖固定裝置沿X-Y方向水平移動(dòng)以及沿著Z軸方向豎直移動(dòng)。4.如權(quán)利要求1所述基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置，其特征在于所述光纖固定裝置的最小旋轉(zhuǎn)角度小于等于0.5°，水平方向和豎直方向的最小移動(dòng)距離小于等于Ιμπι。5.如權(quán)利要求3所述基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置，其特征在于所述全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)裝置和懸臂梁;所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述積分球的外部，并與所述控制器電連接;所述懸臂梁的一端連接在所述驅(qū)動(dòng)裝置上;所述積分球上開設(shè)有第二開孔，所述懸臂梁的另一端通過設(shè)于積分球上的第二開孔延伸至積分球的內(nèi)部，并與光纖固定裝置固定連接。6.如權(quán)利要求1和5所述基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置，其特征在于所述第一開孔和第二開孔處均設(shè)有密封組件，所述密封組件分別密封積分球與物鏡之間、以及積分球與懸臂梁之間的間隙。7.如權(quán)利要求1所述基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置，其特征在于所述積分球內(nèi)部還設(shè)有加熱裝置，所述加熱裝置與控制器電連接，所述加熱裝置用于加熱樣品臺上的待測樣品。8.如權(quán)利要求1所述基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置，其特征在于所述積分球內(nèi)部還設(shè)有輔助光源，所述輔助光源與控制器電連接。9.如權(quán)利要求1所述基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置，其特征在于還包括第二傳導(dǎo)光纖和第三傳導(dǎo)光纖； 所述第二傳導(dǎo)光纖的一端連接光纖固定裝置，第二傳導(dǎo)光纖的另一端連接所述光譜儀； 所述積分球的內(nèi)側(cè)壁上可設(shè)有擋光板，所述第三傳導(dǎo)光纖的一端連接所述擋光板，第三傳導(dǎo)光纖的另一端連接光譜儀。10.如權(quán)利要求1所述基于移動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)光材料性能測試裝置，其特征在于所述光纖固定裝置上設(shè)有位置傳感器，所述位置傳感器與控制器電連接。
【文檔編號】G01N21/64GK105866084SQ201610227003
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】解榮軍, 周天亮
【申請人】廈門大學(xué)