一种荧光粉性能测试系统以及测试方法技术方案

本发明专利技术公开一种荧光粉性能测试系统及其测试方法，系统包括真空样品室、测试平台、抽真空装置、高压电源、激励源、采集光纤、单色仪、单光子计数器和数据处理器。测试平台包括阴极支架和样品支架，FED阴极片设置于阴极支架上，样品片设置于样品支架上，且样品片上的样品测试区位于FED阴极片上的阴极测试区上方，高压电源输出端可分别向阴极片和样品片输出高低电位，以实现模拟FED激励；激励源可选择真空紫外光源或者电子枪，作用于样品测试区，使得样品发光，从而使得采集光纤采集到发光信号，经单色仪、单光子计数器和数据处理器处理后得到与待测荧光粉相关的性能数据。本发明专利技术的测试系统可适用于采用多种激励源的荧光粉性能测试方法，操作简便，测试效率和精度较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及荧光粉的性能测试技术，特别是。
技术介绍
荧光粉的光谱功率分布、相对亮度、色坐标、显色指数等发光性能是评价荧光粉性能的关键指标，其中相对亮度、色坐标、显色指数的计算均以荧光粉的光谱功率分布为依据，因此，测量光谱功率分布是最重要的工作。利用紫外线激发发光的这类普通的发光材料，如荧光灯用荧光粉，测试技术较为成熟。一般采用紫外光源(如带滤光片的汞灯)，作为激发源照射荧光粉发光。荧光粉的发射光经过单色仪分光、光电倍增管(或采用CCD)转换为电信号，再由计算机采集数据并计算荧光粉光谱功率分布与其它相关参数。为了进行校准，通常采用一个已经校准的标准光源作为测试标准，在荧光粉测试之前先采集标准光源的发射光按波长变化的光信号数据。被测荧光粉的光信号除以标准光源的光信号，再乘以标准光源的功率分布即得荧光粉的光谱功率分布。近年来，一些特种荧光粉的研究开发得到重视，如场发射显示器(FED)的荧光粉、等离子显示(PDP)用荧光粉等。在激发方式上，它们与普通荧光粉有本质的区别。例如，FED荧光粉需测试其在低压电子流的照射下的发光性能，电子流需在高真空环境中产生与传播，因而荧光粉的激发均需在高真空条件下进行。对于FED荧光粉，现行测试技术主要采用两种方法。第一种方法，是在高真空环境中，采用电子枪发射的电子束来激发荧光粉，这种测试方法简单，但由于电子束产生方式与FED阴极不同，很难获得与FED —致的荧光粉激发条件。第二种方法，是把涂覆待测荧光粉的玻璃板作为阳极与FED阴极对组后封装成一个高真空器件，再测定器件的发光性能。这一方法虽可直接获得荧光粉的应用性能，但也有不足之处:测试中涉及了器件制作的大部分工序，操作复杂，成本较高；器件的材料与制作工艺不尽一致，难以保证荧光粉有相同的激发测试条件，影响测试重复性。不能同时对多个荧光粉样进行平行测试，影响规律性探寻，测试效率较低；极板之间的间距不能灵活可调，限制了测试功能；这类荧光粉的光效很低，其发射光经单色仪等的分光后光信号很弱，仅采用光电倍增管作为转换器件，背景信号高，常会带来较大的测试误差。此外，在现有技术中，采用电子枪测试FED荧光粉，及采用真空紫外光源测试PDP用荧光粉的测试系统，不具备一机多用功能，只能分别承担各自的测试任务。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种荧光粉性能测试系统，以能够采用多种测试方法，完成对多种荧光粉样进行测试，保证各种荧光粉样的测试精度；同时本专利技术还提供基于这种测试系统的测试方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为:一种荧光粉性能测试系统，包括:真空样品室，真空样品室中设有测试平台，测试平台包括样品支架和阴极支架，样品支架上设有可安装样品片的样品托板，阴极支架上设有可安装FED阴极片的阴极片托板；所述样品片上设有样品测试区，FED阴极片上设有阴极测试区，样品测试区位于阴极测试区的上方；抽气装置，包括连接真空样品室以将真空样品室抽真空的抽气管；高压电源，包括电源输出端，电源输出端包括可分别连通样品测试区和阴极测试区的高电位端和低电位端；激励源，其输出激励信号作用于样品测试区，使得样品片上的待测荧光粉发光；单色仪和采集光纤，采集光纤贯穿真空样品室外壁，一端朝向样品测试区，另一端连接单色仪的入光口 ；且采集光纤外壁与真空样品室外壁为密封连接；单光子计数器，包括信号输出端和连接单色仪出光口的信号输入端；处理器，单光子计数器的信号输出端连接处理器，以将信号数据传输至处理器。本专利技术的单色仪为现有技术，其内部的光学元件可对从进光口输入的光信号进行光学选择，进而从出光口输出某一波长间隔的单色光。通过旋转单色仪光路中光学元件，可把从进光口输入的光信号，按照波长大小，依次从出光口输出，进入单光子计数器。单光子计数器亦采用现有产品，其可记录额定时间内某一波长间隔的单色光的光子数。按照下列公式获得被测荧光粉的光谱功率分布，进而获得色坐标:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光粉性能测试系统，其特征是，包括：真空样品室，真空样品室中设有测试平台，测试平台包括样品支架和阴极支架，样品支架上设有可安装样品片的样品托板，阴极支架上设有可安装FED阴极片的阴极片托板；所述样品片上设有样品测试区，FED阴极片上设有阴极测试区，样品测试区位于阴极测试区的上方；?抽气装置，包括连接真空样品室以将真空样品室抽真空的抽气管；高压电源，包括电源输出端，电源输出端包括可分别连通样品测试区和阴极测试区的高电位端和低电位端；激励源，其输出激励信号作用于样品测试区，使得样品片上的待测荧光粉发光；单色仪和采集光纤，采集光纤贯穿真空样品室外壁，一端朝向样品测试区，另一端连接单色仪的入光口；且采集光纤外壁与真空样品室外壁为密封连接；单光子计数器，包括信号输出端和连接单色仪出光口的光信号输入端；?数据处理器，单光子计数器的信号输出端连接处理器，以将信号数据传输至处理器。

【技术特征摘要】
1.一种荧光粉性能测试系统，其特征是，包括: 真空样品室，真空样品室中设有测试平台，测试平台包括样品支架和阴极支架，样品支架上设有可安装样品片的样品托板，阴极支架上设有可安装FED阴极片的阴极片托板；所述样品片上设有样品测试区，FED阴极片上设有阴极测试区，样品测试区位于阴极测试区的上方； 抽气装置，包括连接真空样品室以将真空样品室抽真空的抽气管； 高压电源，包括电源输出端，电源输出端包括可分别连通样品测试区和阴极测试区的高电位端和低电位端； 激励源，其输出激励信号作用于样品测试区，使得样品片上的待测荧光粉发光； 单色仪和采集光纤，采集光纤贯穿真空样品室外壁，一端朝向样品测试区，另一端连接单色仪的入光口 ；且采集光纤外壁与真空样品室外壁为密封连接； 单光子计数器，包括信号输出端和连接单色仪出光口的光信号输入端； 数据处理器，单光子计数器的信号输出端连接处理器，以将信号数据传输至处理器。2.根据权利要求1所述的荧光粉性能测试系统，其特征是，所述阴极支架还包括阴极支撑杆，阴极支撑杆动密封贯穿入真空样品室；阴极片托板通过直线导轨连接阴极支撑架，垂直于阴极支撑杆安装。3.根据权利要求1所述的荧光粉性能测试系统，其特征是，所述激励源为真空紫外光源，真空紫外光源的输出光线投射至样品测试区。4.根据权利要求1所述的荧光粉性能测试系统，其特征是，所述激励源为电子枪，电子枪输出的电子束投射至样品测试区；电子枪包括激励电源，激励电源的高电位端连通样品测试区。5.根据权利要求1至4任一项所述的荧光粉性能测试系统，其特征是，所述采集光纤由真空光纤和普通光纤组成，真空光纤法兰密封连接于真空样品室外壁上；且真空光纤的一端朝向样品测试区，另一端连接普通光纤，普通光纤的另一端连接单色仪的入光口。6.根据权利要求1至4任一项所述的荧光粉性能测试系统，其特征是，所述测试平台还包括主支架和设置于主支架上的电源静触点支架；样品支架还包括支撑杆，样品托板垂直安装于支撑杆顶端； 电源静触点支架的顶端设有电源静触点，高压电源的电源输出端连接电源静触点；样品托板上设有连通样品测试区的电源动触点；支撑杆动密封贯穿入真空样品室，并转动连接主支架；支撑杆的转动带动样品托板的转动，使得电源动触点与电源静触点在接通和断开状态之间切换。7.根据权利要求6所述的荧光粉性能测试系统，其特征是，样品托板为圆形，样品托板的中心连接支撑杆，样品托板上设有2个以上绕样品托板中心呈圆周排列的样品测试区；各样品测试区分别连通有一个电源动触点。8.基于权利要求1至7任一项所述的荧光粉性能测试系统的测试方法，其特征是，包括以下步骤: (1)制备样品片:选择片状透明的材料作为样品载体，在样品载体的一面沉积透明导电膜，将待测荧光粉的浆料固定涂覆在样品载体上的透明导电膜之上；利用干燥或烧结方法除去浆料中的有机载体，得到样品片；荧光粉覆盖有透明导电膜的区域可作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宪忠，孙士祥，赵春宝，张彦娜，曾明敏，郭萍，赵玮，周志近，
申请(专利权)人：南京信息职业技术学院，
类型：发明
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