稀土三摻鎢酸鈣多晶上轉換發光測試稀土離子濃度對發光強度的影響2

以下為稀土三摻鎢酸鈣Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Tm³⁺/Yb³⁺多晶上轉換發光測試中稀土離子濃度對發光強度的影響。

由表3可知，隨著稀土離子濃度的變化，藍、綠、紅三色光上轉換發光強度變化顯著。對表3所得資料進一步分析處理，分析結果如表4所示。 

根據無相互作用正交實驗資料分析結果，表中極差R表示單因素的改變對相應發光強度的影響程度，R值越大，表示影響程度越大。由表5-4可以看出，A因素（Tm³⁺離子）對上轉換藍光發射強度影響最大，其次為B因素（Ho³⁺離子）及C因素（Yb³⁺離子），這是由於上轉換藍光主要是由Tm³⁺離子的1G4→3H6能級躍遷產生的，而Ho³⁺離子的摻雜阻礙了Yb³⁺離子對Tm³⁺離子的敏化作用，因此也能對發光強度造成較大的影響；B因素（Ho³⁺離子）對上轉換綠光發光強度影響最大，因為上轉換綠光是由Ho³⁺離子的⁵S₂,⁵F₄→⁵I₈能級躍遷產生的，Tm³⁺離子雖然不參與上轉換綠光的發射，但其阻礙了Yb³⁺離子對Ho³⁺離子的敏化作用，因此也對綠光發射有一定的影響；影響紅光發光強度的顯著因素是A因素（Tm³⁺離子）和C因素（Yb³⁺離子），說明Ho³⁺離子的⁵F₅→⁵I₈和 Tm³⁺離子的¹G₄→³F₄能級躍遷共同導致了上轉換紅光的發射，但Tm³⁺離子的濃度變化對紅光發光強度影響較大，Ho³⁺離子濃度的改變對紅光發光強度幾乎沒有影響，Yb³⁺離子作為敏化劑為Ho³⁺離子和Tm³⁺離子傳遞能量。

隨後我們對發光資料進一步分析處理，得到Ho³⁺、Tm³⁺、Yb³⁺三種離子濃度的改變對三色光發光強度的影響，分析結果如圖4所示。

由圖4可知，隨著Tm³⁺離子濃度的增大，上轉換藍綠紅光發光強度均減弱；Ho³⁺離子濃度的增加使上轉換藍光和紅光發光強度減弱，上轉換綠光發光強度先增大後減小；相比之下，Yb³⁺離子濃度的改變對藍綠紅三色光發光強度影響很小。因此，適當降低Tm³⁺離子濃度有利於上轉換三色光強度的增加；減小Ho³⁺離子濃度能使上轉換綠光強度降低，紅光和藍光強度增加，有利於調節藍綠紅三色光比例，此結果為上轉換白光的輸出提供了依據。 

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