用于确定光致发光量子产率的方法、系统、设备及介质技术方案

本公开涉及用于确定光致发光量子产率的方法、系统、设备及介质。提供了一种用于确定材料的光致发光量子产率的方法，包括：获取材料在受到第一激发光照射的情况下的发射光谱，并基于发射光谱计算材料在第一波长处发射的光子数占在发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中第一波长是发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；确定在材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下材料在第二时间段内在第一波长处发射的第一波长发射光子数以及材料在第一时间段内的吸收总光子数；基于第一波长发射光子数和第一比例计算材料在第二时间段内的发射总光子数；以及基于材料的发射总光子数和吸收总光子数计算材料的光致发光量子产率。光致发光量子产率。光致发光量子产率。

【技术实现步骤摘要】
用于确定光致发光量子产率的方法、系统、设备及介质


[0001]本公开涉及发光材料领域，并且更具体地，涉及用于确定材料的光致发光量子产率的方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]光致发光量子产率(Photoluminescence Quantum Yield，PLQY)是用于表示发光材料的发光特性的重要参数，其可以用于表征发光材料的发光效率，并且可以被定义为当材料被激发光照射而发生光致发光时材料发射的光子数与材料吸收的光子数之比。

技术实现思路

[0003]在下文中给出了关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的一些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图用来确定本公开的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本公开的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。
[0004]根据本公开的第一方面，提供了一种用于确定材料的光致发光量子产率的方法，包括：获取所述材料在受到第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于所述发射光谱计算所述材料在第一波长处发射的光子数占所述材料在所述发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中所述第一波长是所述发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；确定在所述材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下所述材料在第二时间段内在所述第一波长处发射的第一波长发射光子数以及所述材料在所述第一时间段内的吸收总光子数，其中，所述第一时间段是所述材料的激发时间段，并且所述第二时间段是所述材料的发光时间段；基于所述第一波长发射光子数和所述第一比例计算所述材料在所述第二时间段内的发射总光子数；以及基于所述材料的所述发射总光子数和所述吸收总光子数计算所述材料的光致发光量子产率。
[0005]根据本公开的第二方面，提供了一种用于确定材料的光致发光量子产率的系统，包括被配置用于盛放所述材料的样品室、被配置用于输出用于激发所述材料的激发光以照射所述样品室的光源装置、被配置用于采集来自所述样品室的光的采集装置、被配置用于接收从所述采集装置输出的光并基于所接收的光生成光谱或动力学曲线的检测装置以及处理装置，所述处理装置被配置用于：从所述检测装置获取所述材料在受到由所述光源装置输出的第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于所述发射光谱计算所述材料在第一波长处发射的光子数占所述材料在所述发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中所述第一波长是所述发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；从所述检测装置获取所述材料在受到由所述光源装置输出的第二激发光照射达第一时间段的情况下在第二时间段内在所述第一波长处的发射动力学曲线，并基于所述发射动力学曲线计算在所述第二时间段内所述材料在所述第一波长处发射的第一波长发射光子数，其中，所述第一时间段是所述材料的激发时间段，并且所述第二时间段是所述材料的发光
时间段；基于所述第一波长发射光子数和所述第一比例计算所述材料在所述第二时间段内的发射总光子数；确定在所述材料受到所述第二激发光照射达第一时间段的情况下所述材料在所述第一时间段内的吸收总光子数；以及基于所述材料的所述发射总光子数和所述吸收总光子数计算所述材料的光致发光量子产率。
[0006]根据本公开的第三方面，提供了一种用于确定材料的光致发光量子产率的设备，包括：一个或多个处理器；以及存储计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行根据本公开的第一方面所述的方法。
[0007]根据本公开的第四方面，提供了一种其上存储有计算机可执行指令的非瞬态存储介质，所述计算机可执行指令在被计算机执行时使得计算机执行根据本公开的第一方面所述的方法。
附图说明
[0008]构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中阐述的实施例本质上是说明性和示例性的，并不旨在限制本公开。当结合以下附图阅读时，可以清楚地理解以下对示例性实施例的详细描述，其中相似的结构用相似的附图标记指示，并且其中：
[0009]图1A示意性地示出了发射强度随时间和波长二者变化的材料的动力学发射谱线；
[0010]图1B示意性地示出了图1A中的材料在一定波长处的发射强度随时间变化的动力学曲线；
[0011]图1C示意性地示出了图1A中的材料的发射强度随波长变化的发射光谱；
[0012]图2是示出根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的方法的流程图；
[0013]图3是示出图2的步骤S120的示例实现方式的流程图；
[0014]图4A至图4C是示出图2的步骤S140的示例实现方式的流程图；
[0015]图5示出了根据本公开的实施例的基于发射光谱的第一比例的计算；
[0016]图6是示出根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的系统的示意图；
[0017]图7是示出根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的设备的示意性框图；
[0018]图8A至图8D示出了根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的方法的第一示例实施例中获得的光谱和动力学曲线；
[0019]图9A和图9B示出了根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的方法的第二示例实施例中获得的透射光谱；
[0020]图10示出了根据本公开的实施例的用于确定材料的光致发光量子产率的方法的第三示例实施例中获得的发射光谱；以及
[0021]图11示出了本公开的示例实施例中使用的材料的结构式。
具体实施方式
[0022]现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
[0023]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0024]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
[0025]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0026]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
[0027]如本文中使用的，术语“光谱”是指光的强度随波长变化的曲线或者“(波长，光强)”的数据点集合，以及术语“动力学曲线”是指光的强度随时间变化的曲线或者“(时间，光强)”的数据点集合。
[0028]光致发光量子产率是用于表征材料的发光特性的重要参数。传统的光致发光量子产率的确定方法是基于在材料受到激发光照射的情况下的材料的发射强度随波长变化的发射光谱以及材料的吸收强度随波长变化的吸收光谱，计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定材料的光致发光量子产率的方法，包括：获取所述材料在受到第一激发光照射的情况下的发射光谱，并且基于所述发射光谱计算所述材料在第一波长处发射的光子数占所述材料在所述发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第一比例，其中所述第一波长是所述发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；确定在所述材料受到第二激发光照射达第一时间段的情况下所述材料在第二时间段内在所述第一波长处发射的第一波长发射光子数以及所述材料在所述第一时间段内的吸收总光子数，其中，所述第一时间段是所述材料的激发时间段，并且所述第二时间段是所述材料的发光时间段；基于所述第一波长发射光子数和所述第一比例计算所述材料在所述第二时间段内的发射总光子数；以及基于所述材料的所述发射总光子数和所述吸收总光子数计算所述材料的光致发光量子产率。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述材料是光化学余辉材料。3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第一波长发射光子数包括：获取所述材料在受到第二激发光照射达所述第一时间段的情况下在所述第二时间段内在所述第一波长处的发射动力学曲线；以及基于所述发射动力学曲线计算在所述第二时间段内所述材料在所述第一波长处发射的所述第一波长发射光子数。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述光化学余辉材料包括敏化剂和发光体，所述第一激发光是用于激发所述发光体的激发光，并且所述第二激发光是用于激发所述敏化剂的激发光。5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述光化学余辉材料包括敏化剂和发光体，所述第二激发光是用于激发所述敏化剂的激发光，并且所述第一激发光与所述第二激发光相同。6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述吸收总光子数包括：获取所述第二激发光的发射光谱，并且基于所述第二激发光的发射光谱计算所述第二激发光在第二波长处发射的光子数占所述第二激发光的发射光谱的整个波长范围内发射的光子数的第二比例，其中所述第二波长是所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波长与停止波长之间的波长；确定在所述材料受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述材料在所述第一时间段内在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；确定在所述材料所处的环境受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述环境在所述第一时间段内在所述第二波长处透射的第二波长透射光子数；从所述环境的第二波长透射光子数扣除所述材料的第二波长透射光子数以计算所述材料在所述第一时间段内在所述第二波长处的第二波长吸收光子数；以及基于所述第二波长吸收光子数和所述第二比例计算所述材料在所述第一时间段内的所述吸收总光子数。7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述吸收总光子数包括：
确定在所述材料受到所述第二激发光照射达所述第一时间段的情况下所述材料在所述第一时间段内在第二波长处透射的第二波长透射光子数，其中所述第二波长是所述第二激发光的发射光谱中的发射峰的起始波...

【专利技术属性】
技术研发人员：李富友，周倩雯，徐明，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：