[发明专利]一种制备超细阴极射线荧光粉的设备

说明书

本发明公开了一种制备超细阴极射线荧光粉的设备，属于激光技术及材料技术领域。设备包括激光发射器、光热反应釜以及位移平台三部分。本发明通过激光辐照放置于光热反应釜中配置好的前驱体溶液，然后通过控制反应釜中的压力和温度，并调节位移平台，然后将辐照后的溶液经过离心干燥后硫化烧结，最终得到超细阴极射线荧光粉颗粒。本发明实用性较强，可控性高，通过设备所得到的荧光粉粒径在5‑80nm内，可广泛应用于超细阴极射线荧光粉的制备。

技术领域

本发明属于激光技术及材料技术领域，涉及一种制备超细阴极射线荧光粉的设备。

背景技术

荧光粉是一种将外部提供的能量转变为光的材料，广泛用作转换至人眼能够看到的可见光的物质，成为照明、显示领域中重要的支撑材料。因为射入眼中的光是由荧光粉发出的，可以说亮度、色彩等最终被人所感知的部分均取决于荧光粉。彩色显像管中发射红、绿、蓝光的3种基色荧光粉在电子束作用下发出不同亮度的3色光搭配而成的，这种荧光粉被称为阴极射线荧光粉，其主要化学组成包括的稀土金属元素有钇(Y)、铕(Eu)、铈(Ce)、铽(Te)等。阴极射线荧光粉制备方法主要有固相法、溶剂热法等，在照明、显示、医疗及辐射场的探测等诸多领域有着广泛的应用。

目前对于阴极射线荧光粉方面的研究认为粒径越小，荧光粉的发光效率越低，因此很少有关于纳米级别荧光粉性能的研究。但是从另一方面说，粒径越小图像清晰度越高，同时小粒径的荧光粉微粒能形成密集紧凑的粉层，能显著改善设备老化问题，这就为纳米级别荧光粉的应用提供了一个新的思路。因此开发一种高效制备超细阴极射线荧光粉的设备是实现纳米级别荧光粉工业化应用的重中之重。

针对以上问题，本发明提出一种激光光热反应釜系统，利用激光辐照反应釜中的前驱体溶液，不仅对于荧光粉粒径实现了调控，而且得到亮度高、衰减小、分散均匀的纳米量级荧光粉，很好地解决了超细荧光粉难以制备的问题。

发明内容

本发明的目的是针对目前纳米尺寸阴极射线荧光粉制备技术的欠缺，提供了一种利用激光辐照制备超细荧光粉的装置。该装置通过激光器发射激光，然后经过光路系统辐照光热反应釜内的前驱体溶液，同时监测和控制反应釜内的温度和压力，让溶液始终保持旋转状态，在期间控制位移平台找到合适的辐射位置，然后将激光辐照后的溶液进行离心干燥、硫化烧结，最终可以得到分散均匀、粒径细小的荧光粉颗粒。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：

本发明包括包括激光发射器、光路系统、光热反应釜以及位移平台，在激光发射器上设置有出光口，所述光路系统包括光圈、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、透镜、第一伸缩杆以及第二伸缩杆；

所述光圈、第一伸缩杆、第二伸缩杆依次设置于所述出光口的出光方向上，所述第一反射镜和第二反射镜分别设置在第一伸缩杆的上下两侧，所述第三反射镜和透镜分别设置在第二伸缩杆的上下两侧，所述光圈、透镜和第三反射镜上的底部均固定连接有可伸缩调节装置，所述第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜上均设置有角度调节器；

利用角度调节器调整第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜的偏转角度，利用可伸缩调节装置调整光圈、透镜、第三反射镜上的伸缩长度，从而使得从出光口射出的激光依次穿过光圈、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及透镜后射入所述光热反应釜的内部，所述光热反应釜设置在位移平台上，利用位移平台调整光热反应釜的位置。

进一步地，，所述的激光发射器为Nd：YAG固体激光器，可以输出1064、532、355nm波长的激光。

进一步地，，所述可伸缩调节装置包括固定杆、套杆以及紧固螺钉，所述固定杆一端固定连接于光圈或透镜，另一端滑动设置于套杆内部，所述套杆上设置有螺纹孔，所述紧固螺钉螺纹连接于螺纹孔内部。

进一步地，，所述的伸缩杆调节范围为20-60cm，所述的可伸缩调节装置调节范围为10-30cm。