专利名称：一种中远红外激光探测识别发光材料的制备的制作方法
技术领域：
本发明属于远红外激光探測识别应用技术领域。
背景技术：
红外激光是エ业、医疗、军事等领域中常用产品，现有技术通过上转换发光或猝灭已经实现了近红外光的探測，其主要应用在0. 7-1. 6微米的红外波段。随着红外技术的发展，中远红外激光使用越加广泛，现阶段探測主要还是依靠复杂昂贵的大体积红外线热成像仪器。
已知的上转换发光材料、电子俘获发光材料主要为稀土氟化物及硫化锶钙等掺杂稀土激活剂，其吸收近红外能量后，产生发光，但其无法实现对不可见远红外激光的灵敏激励发光，中国专利85100247，中国专利01142151. 7，中国专利96122293. X，中国专利01138927. 3，中国专利 01138920. 6，中国专利 200710023804. 3，中国专利 200610103418. 0，US5541012, US7648648对此已有掲示。市售产品牌号HT582、HT612、HT111也有充分介绍。以ZnS为基质的发光材料是常见广泛应用的发光材料，如电致发光材料、长余辉夜光材料、CRT发光材料等，通常近红外光对其发光有严重的猝灭作用，同样ZnS基质材料中，添加含有Pb、Cu激活剂，经过高温烧结后制备出电子俘获发光材料，在红外线800-2000nm激励下产生绿色或橙色发光，以上中国专利96121255. 1,96247084. 8,201010214340. 6、201010214358. 6已有说明，它们都只能探测近红外激光。本发明的一种中远红外激光探测识别发光材料，使用ZnSe、CdSe> ZnS> CdS基质材料，添加含有Cu的激活剂，制备出可以探测中远红外的猝灭发光材料，可以用于对不可见近红外光探測、跟踪、校对、识别。能够广泛应用在近红外激光探測、激光光斑显示、光信息存储等多学科技术领域。
发明内容
本发明ー种中远红外激光探測识别发光材料的制备，它包括ZnSe或CdSe基质材料，其特征是其中添加含有Cu的酸性化合物的主激活剂，添加至少ー种含有Pb、Au、Ag的酸性化合物中的共激活剂，均匀混合后干燥，在保护气氛中高温烧结；该材料吸收紫外线后，发射480_610nm可见光，同时在红外2_10微米激光照射下产生淬灭,产生黑斑。本发明在基质材料每克重量中，添加主激活剂Cu的浓度是1X10_2_1X10_4，在基质材料每克重量中，添加共激活剂的浓度是1X10_3-1X10_4，当主激活剂、共激活剂的浓度超出该范围，则容易产生闪光或只对近红外产生猝灭。当以CdSe为基质材料时可以产生540-610nm的绿色或黄色或橙的的发光。银的加入发光颜色向短波方向移动，金的加入发光颜色向长波移动。本发明中酸性化合物为硫酸化合物、硝酸化合物、南化物、磷酸化合物、醋酸化合物。激活剂与共激活剂采用含有酸性阴离子化合物时可以有效与基质材料混合反应。本发明中烧结温度应该在900度以下，基质材料晶体结构处于立方相；保护气氛为硫、氮、碳还原气氛中的ー种，保护气氛可以防止发光材料氧化，提高发光效率。本发明中高温烧结时可以添加助熔剂，助熔剂为含有B1、Mg、Na、Ba、L1、K的卤化物，加入量为基质材料重量的0. 5-3%，其提高紫外线发光強度，形成与猝灭黑斑反差对比度。本发明ー种中远红外激光探測识别发光材料的制备，它包括ZnSe或CdSe基质材料，其特征是其中添加ZnS、CdS中的ー种；同时添加含有Cu的酸性化合物的主激活剂，添加至少ー种含有Pb、Au、Ag的酸性化合物中的共激活剂，均匀混合后干燥，在保护气氛中高温烧结，该材料吸收紫外线后，发射480-6IOnm可见光，同时在红外2_10微米激光照射下产生猝灭，产生黒斑；在基质材料每克重量中，添 加主激活剂Cu的浓度是1X10_2-1X10_4，在基质材料每克重量中，添加共激活剂的浓度是1X10_3-1X10_4。本发明中其中添加ZnS、CdS加入量为基质材料重量的10-50%，其提高红外激光的猝灭黑色深度。CdS的加入使紫外线发光显示橙色，ZnS加入使紫外线发光显示绿色。本发明中紫外线照射光源可以是紫外灯365nm、253nm，也可以是LED光源400nm、380nm,还可以是蓝紫激光405nm,其中选择柔和的紫外灯效果较好。本发明也可以通过水热法制成纳米发光材料，水热法制可以降低合成温度到200度，其较小的颗粒及表面处理后，用于生物标记与检测，如体外诊断、显微成像、体内药物足艮足宗
具体实施例方式本发明ー种中远红外激光探測识别发光材料的制备，它包括ZnSe或CdSe基质材料，其特征是其中添加含有Cu的酸性化合物的主激活剂，添加至少ー种含有Pb、Au、Ag的酸性化合物中的共激活剂，均匀混合后干燥，在保护气氛中高温烧结；该材料吸收紫外线后，发射480_610nm可见光，同时在红外2_10微米激光照射下产生淬灭,产生黑斑；在基质材料每克重量中，当主激活剂、共激活剂的浓度超出该范围，则容易产生闪光或只对近红外产生猝灭。本发明中酸性化合物为硫酸化合物、硝酸化合物、南化物、磷酸化合物、醋酸化合物。如硫酸铜、醋酸铅、硝酸银、氯化金等。以上物质加入后使用水溶液混合，并烘干，其可以保证激活剂及共激活剂在基质材料中的均匀性。本发明中烧结温度应该在900度以下，基质材料晶体结构处于立方相；保护气氛为硫、氮、碳还原气氛中的ー种，其中含硫的保护气氛对烧结材料可以产生较好的效果，促进发光強度的提高。烧结时间应保持在1-5小吋。本发明实施烧结时使用高温电炉进行，配制好的材料可以装入密闭的石英管中或氧化铝坩埚中。本发明中高温烧结时可以添加助熔剂，助熔剂为含有B1、Mg、Na、Ba、L1、K的卤化物，加入量为基质材料重量的0.5-3%。如氟化锂、氯化钠、溴化钾等。助熔剂可提高结晶完整性，增强发光亮度。本发明ー种中远红外激光探測识别发光材料的制备，它包括ZnSe或CdSe基质材料，其特征是其中添加ZnS、CdS中的ー种；同时添加含有Cu的酸性化合物的主激活剂，添加至少ー种含有Pb、Au、Ag的酸性化合物中的共激活剂，均匀混合后干燥，在保护气氛中高温烧结，该材料吸收紫外线后，发射480-6IOnm可见光，同时在红外2_10微米激光照射下产生猝灭，产生黒斑；在基质材料每克重量中，添加主激活剂Cu的浓度是1X10_2-1X10_4，在基质材料每克重量中，添加共激活剂的浓度是1X10_3-1X10_4。本发明中其中添加ZnS、CdS加入量为基质材料重量的10-50%，其提高红外激光的猝灭黑色深度。本发明在实施中可以在材料中加入单质硫，加入量为基质材料重量的1_10%，其可以在高温烧结时保护材料不被氧化。本发明制备的发光材料与粘接胶混合涂敷成膜，有较好效果。粘接胶材料可以使用耐高温较好的树脂、橡胶等。涂敷基础可以在塑料、金属、陶瓷等表面，其中金属可以有良好的散热，可以承受大功率激光照射。本发明中的粘接胶也可以使用无机类材料，如硅酸盐类，其与陶瓷或玻璃结合可以满足超大功率激光照射。
本发明优点在于
本发明ー种中远红外激光探測识别发光材料，其在紫外光照射下产生480-610nm可见光，再同时施加红外2-10微米激光照射下产生猝灭黑斑，实现对红外光的探測。本发明发光材料具有良好的稳定性，不会发生严重的潮气分解现象，使用寿命是硫化钙材料的5倍以上。本发明发光材料可以用于对不可见近红外光探測、跟踪、校对、识别。可以广泛应用在近红外激光探測、激光光斑显示、光信息存储等多学科技术领域。如ニ氧化碳激光探测等。实施例1
取ZnSe基质材料100克，加入醋酸铅，相对每克基质材料中加入Pb含量1X10_4 ;加入硫酸铜，相对每克基质材料中加入Cu含量lxl0_3 ;加入助熔剂氟化锂3克，加入硫3克。使用水混合均匀，在120度下烘干。将干燥的材料装入氧化铝坩埚中，加盖密封；在800度电炉中烧结3小时，取出冷却。本方法制备的材料，在紫外线光照射产生黄光，使用红外10微米激光光源照射时产生黑斑。实施例2
取CdSe基质材料1000克，加入ZnS材料300克，加入醋酸铅，相对每克基质材料中加入Ag含量5X10_3 ;加入硝酸铜，相对每克基质材料中加入Cu含量7xl0_3 ;加入助熔剂氯化钠20克,加入硫50克。使用水混合均匀,在120度下烘干。将干燥的材料装入氧化铝坩埚中，加盖密封；在800度电炉中烧结4小时，取出冷却。本方法制备的材料，在紫外线光照射产生黄緑光，使用红外8微米激光光源照射时产生黒斑。在上面针对本发明较好的实施方式作了举例说明后，对本领域的技术人员来说应明白的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，对本发明所作的任何改变和改进都在本发明的范围内。
权利要求
1.一种中远红外激光探测识别发光材料的制备，它包括ZnSe或CdSe基质材料，其特征是其中添加含有Cu的酸性化合物的主激活剂，添加至少一种含有Pb、Au、Ag的酸性化合物中的共激活剂，均匀混合后干燥，在保护气氛中高温烧结；该材料吸收紫外线后，发射480-610nm可见光，同时在红外2_10微米激光照射下产生淬灭，产生黑斑。
2.如权利要求1所述一种中远红外激光探测识别发光材料的制备，在基质材料每克重量中，添加主激活剂Cu的浓度是1X10_2-1X10_4 ;在基质材料每克重量中，添加共激活剂的浓度是 1Χ1(Γ3-1Χ1(Γ4。
3.如权利要求1所述一种中远红外激光探测识别发光材料的制备，酸性化合物为硫酸化合物、硝酸化合物、齒化物、磷酸化合物、醋酸化合物。
4.如权利要求1所述一种中远红外激光探测识别发光材料的制备，烧结温度应该在900度以下，基质材料晶体结构处于立方相；保护气氛为硫、氮、碳还原气氛中的一种。
5.如权利要求1所述一种中远红外激光探测识别发光材料的制备，高温烧结时可以添加助熔剂，助熔剂为含有B1、Mg、Na、Ba、L1、K的卤化物，加入量为基质材料重量的O. 5-10%,其提高发光强度。
6.一种中远红外激光探测识别发光材料的制备，它包括ZnSe或CdSe基质材料，其特征是其中添加ZnS、CdS中的一种；同时添加含有Cu的酸性化合物的主激活剂，添加至少一种含有Pb、Au、Ag的酸性化合物中的共激活剂，均匀混合后干燥，在保护气氛中高温烧结，该材料吸收紫外线后，发射480-610nm可见光，同时在红外2_10微米激光照射下产生淬灭，产生黑斑；在基质材料每克重量中，添加主激活剂Cu的浓度是1X10_2-1X10_4，在基质材料每克重量中，添加共激活剂的浓度是ιχιο_3-ιχιο-4。
7.如权利要求6所述一种中远红外激光探测识别发光材料的制备，其中添加ZnS、CdS加入量为基质材料重量的10-50%，其提高红外激光的淬灭黑色深度。
全文摘要
一种中远红外激光探测识别发光材料的制备，它包括ZnSe或CdSe基质材料，其特征是其中添加含有Cu的酸性化合物的主激活剂，添加至少一种含有Pb、Au、Ag的酸性化合物中的共激活剂，均匀混合后干燥，在保护气氛中高温烧结；该材料吸收紫外线后，发射480-610nm可见光，同时在红外2-10微米激光照射下产生淬灭，产生黑斑，可对不可见中远红外激光探测、跟踪、校对、识别，用于激光检测、生物标记等领域。
文档编号C09K11/88GK103013522SQ20131000207
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月6日 优先权日2013年1月6日
发明者郑岩, 杨瑞馥, 边静宇, 余锡宾, 周蕾, 黄惠杰, 黄少华, 徐征, 赵谡玲, 孟立建 申请人:上海科润光电技术有限公司