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可以的，只要没人深究
平面设计毕业论文——论视觉传达设计学科类之不可替代性摘 要：我国现行学科分类是长期受计划经济模式影响的产物，既缺乏科学依据又层次混乱。1998年将装潢艺术设计、染织艺术设计、陶瓷艺术设计、室内与家具设计、装饰艺术设计、环境艺术设计、服装艺术设计等7种专业合并为"艺术设计"一个专业，是对设计教育发展的倒行逆施，如不抓紧纠正，必将产生更为严重的负面影响。高等教育应当着力培养日益细分的职场所需要的专业人才，视觉传达设计是紧随时代发展的，由多学科交叉融合而形成的多种细分专业所构成的学科类（也称二级类）。视觉传达设计的特殊性，该学科类各专业的相互关联性和学科归属性，决定了这种学科类的地位是不可替代的。--平面设计毕业论文杭州博客网skB1l-a*P(hW关键词：视觉传达；学科；专业；艺术学；设计学{"wwe+{%t0杭州博客网:wf CrKq7d}随着中国的开放改革和社会主义市场经济体制的构建，更加凸显出我国高校的设计教育明显滞后于社会经济发展的现实需要，也滞后于现代设计的实践活动。这个问题，长期以来没有能够得到根本解决，并且矛盾愈加突出。视觉传达设计的教育则表现得尤其明显。承认视觉传达设计的学科地位，尽快建立起适合中国传统文化与现代科学技术相结合的，形成有利于生产力高效益发展的视觉传达设计教育体系，是现阶段以及今后相当长的一段时期我们国家社会经济发展的需要。杭州博客网2d/l,?r FB8g[ekI'T%H[4pZ01.前提：艺术学和设计学都有作为一级学科门类的必要条件和充分理由杭州博客网V H[~ x}!i:Ko'Yk-J;nlY+mZZ9?0教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》与此前一年的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》的学科分类基本一致，分设哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、军事学、管理学十二个学科门类。学科门类下设二级学科"类"，再下是"专业"若干种。这种分类是长期受计划经济模式影响，思想还没有得到解放的产物。既缺乏必要的科学依据，层次也是混乱的。居然把艺术学划在文学门类，把体育学划在教育学门类，显然是对这两个学科的独特性缺乏了解。著名设计教育家尹定邦1999年初对此就进行了尖锐的批评："设计学则是既有自然科学特征又有人文学科色彩的综合性的专门学科。就这一点而言，传统的学科划分规范就显得过于拘谨和迂腐。"①eHy"Cd/q9R0+M*w ]7J*DP2dy _0完善社会主义市场经济体制是党的十六大提出的重要任务。中央还提出在十一五期间要深入实施科教兴国战略和人才强国战略，把增强自主创新能力作为科学技术发展的战略基点。科学发展观是符合客观规律、实事求是、切合实际的发展观，学科的再分类不能继续沿用计划模式的老路。社会主义市场经济体制下的学科分类，不应当是"指令性"的，而应该是"指导性"的。每个学校应当根据自身学科建设和市场情况，确定专业和院系的设置，不应受到学科分类的束缚。但是我们又不得不看到，学科分类在我国现阶段仍然有着特殊重要的作用。因为学科分类往往是计划的依据，对于院校、专业、学位的设置有着直接的影响。因此，教育改革首先必须触动学科分类这一敏感问题。著名经济学家钱颖一博士提出的学科分类改革思路，既具有科学性，也符合中国国情："我建议学科分类做如下改变，仍保留12个门类，但做重新划分。在基础学科层次分为3类：(1)自然科学(即目前分类中的理学)；(2)社会科学(包括目前分类中的经济学、法学中的政治学和社会学、教育学中的心理学等)；(3)人文(包括目前分类中的文学、历史和哲学)。在实用学科层次分为8类：(4)工学；(5)农学；(6)医学；(7)法学；(8)教育学；(9)管理学；(10)军事学；(11)艺术学；(12)体育学。"② 将艺术学确定为实用学科层次的一级学科门类，是科学地正视了艺术学学科的独特性，有利于学科发展和国际交流。8v9Jv|n Z`0H)Uv+mX!W)~g4Ei01998年的专业目录在十二个学科门类下设二级类71个，把专业种数由504种减少至249种，调减幅度为，艺术类中其他学科的专业种数也只是减少了一半。但是，却把随着改革开放而方兴未艾的我国产业发展急需的，"既有自然科学特征又有人文学科色彩的"，招生总量占艺术类60%以上的装潢艺术设计、染织艺术设计、陶瓷艺术设计、室内与家具设计（部分）、装饰艺术设计、环境艺术设计、服装艺术设计（部分）等7种专业，一股脑合并为"艺术设计"一个专业。$`3sP RQ2H4R}0u:K0y _:\N7q(O!} P0且不论随着我国改革开放，这些年这些专业的发展和社会的需求，就算与其他学科门类同步"调减"，也没有必要非把7个专业变为一个专业。使得各个学校都很无奈，不得不按"专业方向"招生和组织教学。这种"改革"完全是倒行逆施，是对世界现代设计100多年各专业形成发展状况的无知或漠视。因为混淆了专业特性，在业内外无论对刚刚从西方吸收引进本应快速发展的专业，还是对陶瓷、染织等富有中国悠久传统的专业，都产生了极为严重的负面影响，也极大地挫伤了专业教师的积极性。面对这种局面，居然还有"专业人士"闭着眼睛大唱赞歌，以至教育部从2001年起逐年批准新增目录外专业和部分院校试点专业，到现在专业种数已经超出"调减"之前了，惟独这7种专业未能够得以正名。杭州博客网 U8X;n+z(}&[8f(H杭州博客网AG5D P8a[也正因为"艺术设计"只被视为一个专业，教育部近期制订的《普通高等教育十一五国家级教材规划申报指南》，对于艺术类"艺术设计"专业只有两门课程（艺术设计导论、现代艺术设计思潮）。而《展示设计》、《产品包装设计》都是历来被认为是视觉传达专业的学科方向课程，还有其他几门艺术设计专业的学科方向课程，却规划在工学门类里面。学科分类的不科学和设计专业合并带来的弊端展现在许多方面。杭州博客网:hd/o/T(n @V7H杭州博客网o*r3VYQ把业内外都能分辨的不应合并的7个专业合并了，却又批准设立了装潢设计与工艺教育、服装设计与工艺教育、会展艺术与技术等专业。难道培养教师的专业面"窄"可以，培养职业设计师的专业面则必须"拓宽"？"会展艺术与技术"，这种名称的专业为什么就没有人觉得"窄"了呢？多年来，装潢（视觉传达）设计"专业方向"的许多毕业生也在从事这项专门工作，为什么长期以来就不能在视觉传达设计学科开设这一专业或专业方向呢？设计类各个专业从一出现就是与相关的并且不断发展的工艺、技术密不可分的。西方从100年之前，视觉传达设计教育就是按专业所需知识结构（包括艺术与技术层面）对学生进行培养的。杭州博客网7u/c^;Oo'n/n杭州博客网tJ?mL'E/N*Y诚然，刚刚过去的20世纪，除了自然科学还在向纵深发展，艺术设计及许多人文社会科学学科的发展，则更多的表现在与其它学科的交叉交融上。但是，艺术设计各个专业与其它学科的交叉交融发展，并不应当限制在学科内，这些专业的相互影响与相互促进是历史形成的。艺术设计各个专业的发展，应当也必然体现与各自相关联的其他学科专业的交叉交融，造就适应快速发展的各行各业对专门艺术设计所需要的人才。"服装设计与工程专业"、"包装工程与设计"等专业，就是符合当今和日后细分市场需要应运而生的。但是，目前这些专业依托在工学门类，是舍本逐末之举。中国本土产业进步的根本出路在于"中国设计"，仅仅满足于"Made in China"是不够的。"设计"是有别于"制造"概念的，前者是对未知领域的开拓和新的物象、形态、可能的创意发现，而后者只是对这些开拓和发现结果的批量加工复制。满足"中国设计"需要的设计师，对相关产业技术的了解和熟悉固然重要，但是对设计师的创造力培养仍然还是第一位的。前景：日益细分的职场需要与产业技术进步结合的各种复合型专业人才"拓宽专业面，增强适应性"是近年来的时髦论调，也有可能成为误人子弟者的托词。如今各行各业的发展日新月异，专业化分工愈来愈细，对专业能力的要求也愈来愈高，每个专业都在与相关领域知识的交叉交融中向纵深发展。学校应当对人才市场的需求有所预测。大学学制是固定的，学生即便再勤奋，精力也是有限的。针对每个专业，教育者应当明确哪些知识是学生毕业前必须熟练掌握的，哪些知识是熟悉了解就可以的。不应该以所谓的"宽口径"来不变应万变。更不应当对学生听之任之，个人兴趣不能代替专业知识的学习。否则，就是对世界观正在形成中的学生、对有限的教育资源的不负责任。"事实证明，拓宽后的新专业目录，还不能完全适应社会对专门人才的需求，因为社会仍按行业（即所谓的窄专业）招聘和使用人才。所以近年来又有近200多个目录外专业诞生。这些目录外专业绝大多数是口径较窄的专业针对性较强的优势和特色专业。实践的结果，说明这样做是正确的。"③《新京报》2005年4月30日的一篇报道很是耐人寻味：那些为适应新产业迅猛发展而诞生的纯粹"新专业"更吸引人的眼球。信用管理专业、知识产权专业、网络游戏专业、葡萄与葡萄酒工程专业，随着社会工种的日益细分和职场需求的不断变化，这些专业的人才也正逐渐成为社会中不可或缺的组成部分。0qg9]G3G/W%\0Z z8Pe*mu0提出"拓宽专业面，增强适应性"的初衷，笔者不清楚,但认为关键在于是否正确理解和施行。搞好饮料的包装或广告设计，当然要对食品科学与工程专业的知识有所了解，著名设计教育家高中羽早在1990年之前就曾指出：视觉传达设计中的"视觉表现离不开一定的商业需要，所以了解有关市场背景至为重要。"④ 但是这样做是需要投入精力的，于是很多学生就近"拓宽"：从染织专业看到蜡染效果不错，就设计蜡染的包装、广告；从装饰专业看到壁挂好看，就给壁挂设计包装、广告；从陶瓷专业知道点景德镇、陶艺，就设计艺术陶瓷商品或展览的包装、广告。在作业中把"商品"描绘得可以乱真，你看专业面是不是"拓宽"了，专业之间是不是"渗透"了？这是"近亲结婚"。再则这几种产品对GDP的贡献并不多，而且因其商品的特点，包装广告起的作用并不大，至多也是美学方面的。只有市场竞争激烈的快速消费商品、同质化商品及企业，才更需要高水平的包装和广告等视觉传达设计。杭州博客网`1[$aHYd杭州博客网 je~:tD3L4A Fn^hM视觉传达设计对于我国企业提高竞争能力的作用十分重要，在与众多学科交差交融中发展速度非常迅猛。不应当想当然地认为还与装饰、染织差不多。艺术设计各专业的区别也是显而易见的。横向比较一下，就可以得到立体的判断。但凡是个医生，对人的疾病都能大致诊断，但是医学学科门类分为二级学科就有7个，本科专业不完全统计就分了29个。人类健康固然是最重要的头等大事，怎样细化研究都是有必要的，看医生都愿意找专家，肯定不会有人愿意找个"拓宽专业面，增强适应性"的医生看病。视觉传达设计的工作也是很专业化的，不仅仅是完成一张没有油画大、更没有壁画大的设计稿，而是至少涉及印制几万张几十万张之后的效果，更是直接影响到客户的产品销售，企业的兴衰。&,[0杭州博客网uu!Z"A4I1B,s我们再看看同样在我国属于新兴学科的管理学类是怎样划分专业的，应该能够从中得到一些启示。管理学学科门类的二级学科倒不多，只有4个，但是本科的专业种数至少有30个，包括管理科学、信息管理与信息系统、工业工程、工程管理、工商管理、市场营销、会计学、财务管理、人力资源管理、旅游管理、行政管理、公共事业管理、劳动与社会保障、土地资源管理、农林经济管理、农村区域发展、工程造价、商品学、审计学、电子商务、物流管理、国际商务、公共关系学、公共政策学、城市管理、公共管理、信息资源管理、物流工程、海事管理、信用管理等等。你看分得细不细，怎么就没有人敢说这些专业的许多课程都一样，不能称其为专业，只能是专业方向呢？ MH Bed%X:AO05v8l$p N/W8b0[7l0大学教育的主流到底应该是"专业教育"还是"通识教育"，一直还在争论着。其实，专业教育和通识教育并不是绝然对立的。专业教育要以通识教育为基础，都是为了使学生的专业能力更出色。一些高校的视觉传达专业连"视觉传达设计史"这类课程都不开，却热衷"通识教育"，岂不是本末倒置。将上手和后劲对立起来也是不符合实际的。"企业招聘首先选快手，上手慢了肯定不行。企业招聘人才不仅要面试，而且还要有试用期。只图上手快，后劲跟不上，职业位置也坐不稳。反过来，上手慢的后劲也不会大，连位置都抢不上，也就没有机会发挥后劲了。"⑤ 不断学习是追求上进者毕生的事情，不可能在有限的几年掌握一生使用的知识。大学教育的主流应该是培养学生毕业时"抢位置"的能力和追求上进的素质，也就是应当着力于培养日益细分的职场所需要的专业人才。杭州博客网/O j([E4H) K杭州博客网 B9X Fl x Mn Q3.前程:视觉传达设计是由多学科交叉形成的多种专业所构成的学科类杭州博客网+T8{T5g9Ns+r-WnT杭州博客网,\Kk"K(\7[b6L毛泽东在《矛盾论》中曾指出"科学研究的区分，就是根据科学对象所具有的特殊的矛盾性。因此，对于某一现象的领域所特有的某一种矛盾的研究，就构成某一门科学的对象。"⑥ 20年前，中国的现代设计与本土现当代艺术同时登场，设计与美术的不同之处，人们也是逐渐认识到的。其实，早在200年前，康德（）就明确的指出：美有两种，即自由美和依存美，后者含有对象的合乎目的性。合乎目的是一个更有优先权的美学原则，它与功能相近。⑦ "纯粹绘画的使用就是鉴赏，而实用品的使用则在于按要求发挥效用时。"⑧ 设计即要符合审美性，又要具有实用性、替人设想、以人为本，视觉传达设计是一种需要而不仅仅是装饰、装潢。"对平面广告设计而言，最为重要的一点莫过于信息的传达。" ⑨杭州博客网P$~&]0^1f )_K1960年开始在西方流行的术语视觉传达设计（Visual Communication Design），是随着改革开放传入我国逐渐取代了表述极不准确的"装潢设计"。其实，从这时起视觉传达设计已经发展成为包含多个专业的学科类型，当时肯定没有人意识到其后影象和计算机等技术发展的这样快，只是觉得graphic design（平面设计）这个术语和其代表的设计内容已不能涵盖新出现的影象、电子读物、多媒体等一些新的信息传达媒体的设计。如今许多新专业的设立，就是基于这一体现出学科交叉与发展的原因。杭州博客网;]0|*}0R?'u7^T)nBz"f#S0虽然视觉传达设计各专业都是"给人看的设计"，"告知的设计"。⑩ 由于解决问题的差异性，解决问题的方式不同，要求具备有区别的知识结构，因而新的专业必然出现和发展。如同同是诊病，由于解决问题的差异性，就有了临床医学与口腔医学专业的区分，又有口腔医学与口腔修复工艺学的专业细分；因方式不同，临床医学与中医学就各自都是二级学科类，也有了放射医学与临床医学的专业不同。难道艺术类的学生就都是天才，同样的学制能样样精通？中国设计业和设计教育的整体水平一直徘徊，不能不说与艺术类相关专业特别是搞传统工艺美术的总是只看到各专业的共性有着直接的关系，因为一些人从表象上是理解不到视觉传达设计的发展，视觉传达设计早已不仅仅只是以造型基础、图案或视觉形式为学科基础了，与装饰艺术或各种绘画是有本质区别的，虽然都具有可视性，但是与传达功能相比，视觉传达设计的美化毕竟是第二位的、从属性的。由于旧有学科分类的桎梏,大多数设计学研究者还无法横跨自然科学与社会科学之间的沟壑,对设计学进行立体的研究。'P nc^;lv)S ?ym.{0杭州博客网U` HIe M L8f艺术领域接近达成共识，却在其他领域又产生设计是纯科学、纯技术的认识偏差。由初期把"设计"归于"美术"范畴的僵化，到发现了"设计"的技术性、科学性、实用性的另一面，而抛弃了同根生长的"艺术"。如今，工业设计专业拿工学士学位；服装设计与纺织工程联姻，其实染织设计与纺织工程的关系算起来更近；环境艺术设计紧抱建筑学的大腿；视觉传达设计专业衍生的包装设计专业方向投入到包装工程的怀抱，广告设计将由日益壮大的广告学科拉走；视觉传达设计专业，国际通称Graphic Design（译为平面设计），因其一直与印刷有极为密切的关系，也完全有理由并入到印刷工程学科里面；书籍设计也同样有理由在出版编辑学里开设……艺术设计将要变成了一个既"新"又"老"的"横断学科"了。我国正处于并将长期处于社会主义初级阶段，生产力还不发达，城乡区域发展不平衡。西方经济发达国家已经进入信息社会多年了，我们现在只是刚刚开始工业化和信息化的初期，设计教育还是应该在认真研究总结西方100多年的经验与教训的基础上，再图"创新"为好。Aj w&u#B.[PJ9N4]0Fi4?3Z D\QI0N0视觉传达设计不能作为工业设计专业的一部分，也不应作为广告学科的一部分，更不能等同于装饰艺术。尽管它们之间都有着千丝万缕的关系。确立视觉传达设计的二级学科地位和相应的专业定位，是设计事业少走弯路健康发展的需要。这也是"坚持以经济建设为中心，坚持用发展和改革的办法解决前进中的问题" 的具体行动。杭州博客网k8anM5epWp,^ c D杭州博客网7^kz/t-WWH欧美的现代视觉传达设计专业教育，已经有100年的历史。视觉传达设计"在现代设计中具有举足轻重的作用，对于现代物质文明的影响力可以与建筑设计、城市规划设计、工业产品设计相提并论，是组成现代设计范畴的一个极其重要的部分。" ⑾ 视传设计师历来受人尊重，法国海报设计家切列特（Jules Cheret）对当时的海报设计有很大的影响,法国政府于1890年授予他荣誉军团勋章（the Legion of Honor）。不能因为视觉传达设计主要是基于机械化大批量印刷生产的这个手段上，而将视觉传达设计视为传统的保守的。目前视觉传达设计的范围已经跨越了影视界限，在多媒体设计中产生非常积极和活跃的作用。与此同时，它的传统和范畴却依然存在，在电脑辅助设计的技术前提下，发展速度也非常惊人。当代印刷已经进入到数字化印刷技术时代，并且还在继续发展，平面设计只有紧密结合印刷技术的发展，才不会被历史淘汰。杭州博客网'](R ~B D杭州博客网1g)r,pMR'IiZ视觉传达设计"在研究视觉造型、美学、传播学的同时，还要研究语言、社会、市场、心理、生理、物理、哲学等诸多学科。" ⑿ 一旦设计因为电脑和其他的现代设备得到简化之后，设计师的大部分时间就不用化在完稿工作上，观念的形成、市场的调查、设计战略的组织等等就成为设计师面临的主要问题。因此，人的精神因素、设计家本身的素质变成设计优劣的主要驱动因素。我们不得不重新注意设计家本身的素养，而不仅仅是他的手头工夫。这对于视觉传达设计和设计教育来说，都是一个重大的转折和挑战。{-czy&o8U8]8m am0_]~X v5L0正因为视觉传达设计自身关系的特点产生了可以利用的设计元素的多样化，从而导致了设计上的不确定性。任何一门学科的特点都有自身的特殊性和不可替代性，即使在学科交叉发展的过程中，其他门类的学科的参与只是对其自身发展的强调和补充，这可以使其自身的特点更加突出与鲜明，而不是混淆与取代。"从长远看，视觉传达设计必定是更科学、严谨、合理的概念名称，蕴涵着未来设计的趋向。"⒀ 视觉传达已是一门多元素、多学科交叉的设计学科类。⒁杭州博客网/r'q*A QZU I,C;sb&k&~ T0视觉传达设计的专业细分设置的前提，在于每个专业的毕业生达到每个岗位对专业设计师的基本要求，在固定的学制内完成能够而又必须掌握、了解的知识和技能，也就是知识结构的完善。我们还是发展中国家，专业细分设置还必须考虑到便于国际对接。视觉传达设计学科目前可以包含6个专业：平面设计（Graphic Design）、包装设计（Package Design）、书籍设计（Book Design）、广告设计、电子视传设计（电影电视片头、影视广告等影象，电子读物、多媒体等的视觉传达设计）、会展设计。fd:Jls_c)G0杭州博客网j6a@_ D9c会展设计，目前有的学校开设在工业设计专业。其实会展设计是以信息传达为目的的空间设计形式，是以视觉传达设计为主兼有产品设计和环境设计因素并与声、光、电等现代技术相结合的专业。杭州博客网&YQ2V4PEI/杭州博客网'C \(TMn2e?插图专业很有独立开办的必要。字体设计专业也越来越显现出开办的可能和必要性，工学门类里的焊接专业能从本科到博士后都研究不完，而中文字体作为特殊技术产品早已经供不应求，却遭到学习视觉传达设计者的藐视。8eGdU\pXK0/vhw|u)g{#_3?0视觉传达设计类各专业的专业课程，可由学科平台课程和各个专业的方向设计（含史论与设计思潮等）课程组成，尤其应当注意适度加强各个专业所涉及的自然科学、社会科学和人文科学以及相关应用技术的学习，加强传统认为是上下游专业工作的相关知识技能的了解和熟悉，使得学生毕业时在其专业领域内真正成为行家里手。职场是需要能够一进去就能创造业绩与效益的专业人才，也只有具备这样能力与素质的学生才具有继续深造培养的价值。*w;h$Y)aZ+iIh0杭州博客网.m8S)](K)Uy_1d在现阶段，艺术学作为一级学科门类经过一些讨论是容易得到确认的，"设计学"能否被确认为一级学科门类肯定有争议的过程。但是，无论结果如何，视觉传达设计作为紧随时代发展的"既有自然科学特征又有人文学科色彩的综合性的"，由多学科交叉融合而形成的多种细分专业所构成的学科类，因其特殊性和所含专业的相互关联性以及学科归属性，这种二级学科类的地位是历史形成的，也是不可替代的。而且只会随着社会经济和产业进步而发展，这种趋势也是不可逆转的。杭州博客网7v-V6X:q[d`5^杭州博客网krx2DoI/j*BE参考文献杭州博客网{k\Kt4lS&FUz〔1〕、〔7〕尹定邦.设计学概论〔M〕.长沙：湖南科学技术出版社，1999. 1页，41页3TY+c+E HQz0〔2〕钱颖一.大学学科布局思考〔J〕. 清华大学教育研究，2003年第6期,艺术学的下划线是本文作者引用时添加杭州博客网Dc Y\yw"JZ'F〔3〕、〔5〕周玉.落实科学发展观，提高人才培养质量〔N〕.光明日报. 2005-07-19杭州博客网R$jMl3_'W〔4〕高中羽.视觉表现28谈〔M〕.黑龙江美术出版社,1991. 2页杭州博客网D'V2l.`:`Ab p/N〔6〕毛泽东. 毛泽东选集（第一卷）〔C〕.北京:人民出版社, Yhb?H o0〔8〕(日)朝仓直己, 辛华泉译.造型基础〔C〕. 上海:上海人民美术出版社, x+vRKN/i6}7w0〔9〕、〔12〕何洁.平面广告设计〔M〕.长沙:中南大学出版社,2004. 5页^(u4xg`1\ ]〔10〕张福昌，王延羽.视觉传达设计〔M〕.济南:山东美术出版社,1995.前言（引自日本《デザイン 小辞典》）杭州博客网#\w$^7^o`E#M〔11〕王受之. 世界平面设计史〔M〕.北京: 中国青年出版社，'J'xMF0〔13〕李砚祖,芦影.视觉传达设计的历史与美学〔M〕. 北京:中国人民大学出版社,, 9D-W1m F c0〔14〕教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》和其后批准设置的专业，笔者认为是以视觉传达设计为主干课程的，应当作为视觉传达设计学科类的专业有：（1）050408艺术设计专业包含的装潢艺术设计专业方向（视觉传达、平面设计），（2）040330W装潢设计与工艺教育专业，（3） 081403包装工程包含的包装设计专业方向，（4）050427S会展艺术与技术专业。还有展示设计专业、包装技术与设计专业，因尚未查到准确信息，无法确认，但已有一些院校招生，显示出这两个专业的独特性和需求性。另外，历史和专业的特殊性决定"广告设计"也应当属于视觉传达设计学科类，而不应当作为广告学专业的一个方向。
1000---5000----7000.你这贴发得不诚心，糊弄自己呢。在写的感动些你的论文就很多很多、
论文没那么快写好的，有了那么多资料自己整理一下就可以了阿。求人不如求己了。
UV涂料是目前世界上公认的两个最环保的涂料之一(另一个是水性漆)。它作为一个新涂料,在近几年得到了迅猛发展,特别是在珠三角地区、长三角地区的家具厂、木门厂、木地板厂都应用得非常多,这是一个具有扩张意义的新涂料;与此相配套的工艺、设备、技术也越来越成熟。水性UV涂料有较好施工性、高光泽、干燥速度快、低污染、墨层丰满平整、美观、流平性佳、附着力优良、柔韧性好、低微气味、表面耐抗性好、耐划伤、抗化学 性好、耐黄变性能佳、耐磨擦等特性。适用于纸品类之表面上光。外观,乳白色液体,固含量(%)40±2,干燥速度(米/min)10-40,pH值 (25℃)6-8,粘度(柴氏杯,25℃)20±10,秒水溶性,无限稀释,稀释稳定性优良。
UV涂层是指利用UV涂料辐射固化，其作用是喷涂或滚涂在基材表面之后，经过UV灯的照射，使其由液态转化为固态，进而达到表面硬化，其耐刮耐划的作用，且表面看起来光亮，美观、质感圆润。
具有防止污染及节能效果，涂饰的化学性、物理性优秀、有快速固化的特性，正在多个领域被广泛地采纳使用。
广泛用于生产塑胶、真空电镀、PVC地板、荫罩板、汽车头灯、木地板、橱柜面板等，该项技术正以每年接近10%的速度稳步发展,尤其 是在表面涂料和 相关工业方面。
特点如下：
固化速度快，在紫外线光子照射下固化，通常只需1秒钟左右或更短时间，可以进行快速连续化作业，大大提高生产效率。
常用低聚物，如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸树脂与不饱聚酯等树脂；
以及各种丙烯酸酯的单官能团或多官能团单体，都可在紫外线光子的作用下通过自由基引发室温聚合和交联，因而特别有利于对热敏感的基材（如木材、纸张和塑料）的涂饰。
UV涂层是一种适合于喷印金属、玻璃、陶瓷、密度板、PC、PVC、ABS等材料，直接擦拭到材料表面即可，牢固度好，防水防紫外线。在网上就能买到。又称：UV涂料
紫外光固化涂料:是通过紫外线照射引发聚合反应使涂膜固化的涂料，简称UV漆。UV漆具有高固含，干燥快、硬度高、环保等优点。凡是用水作溶剂或者分散介质的涂料，都可称为水性漆。水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工;对材质表面适应性好,涂层附着力强。水性漆适合家装。UV漆对环境要求过高适合工厂做家具。
水热法生长二氧化钛纳晶及在染料敏化太阳能电池板的应用1 引言1991 年瑞士学者Gratzel 等在Nature 上发表文章,提出了一种新型的以染料敏化二氧化钛纳晶薄膜为光阳极的太阳能电池，其具有制作简单、成本低廉、效率高和寿命长等优点,光电转换效率目前可以达到11%以上,因此成为新一代太阳能电池的主要研究发展方向[1-4]。染料敏化太阳能电池的光电转换效率的提高要归功于其独特的纳晶多孔薄膜电极，其可以使电子在薄膜中有较快的传输速度，且具有足够大的比表面积，能够吸附大量的染料，并且与染料的能级相匹配。所以因对染料敏化太阳能电池的复杂的作用，许多科学工作者致力于制备功能和性能良好的TiO2 纳晶多孔薄膜电极[5, 6]。在纳晶TiO2 的三种晶型中，锐钛矿相的光电活性最好，最实用于染料敏化太阳能电池中，所以在制备纳晶TiO2 时，金红石相和板钛矿相纳晶应该尽量避免。对TiO2 纳晶的生长，许多研究者开始在水热法中采用有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶[7-9]。Yang 用三种有机碱做胶溶剂制备了粒经和形貌不相同的TiO2 纳晶，其结果证明了有机碱的加入对纳晶粒子大小、形貌及表面积等有一定影响[10]。但是，如何制备晶型和形貌都能满足于染料敏化太阳能电池的要求却很少讨论。在本章中，采用水热法基础上，分别使用三种有机碱四甲基氢氧化铵（TMAOH）、四乙基氢氧化铵（TEAOH）、四丁基氢氧化铵（TBAOH）做胶溶剂来制TiO2 备纳晶并应用于染料敏化太阳能电池中并研究了制备条件的不同对纳晶形貌、粒径大小及电池光电性能的影响。2 实验主要药品和仪器钛酸四正丁酯、异丙醇、聚乙二醇20,000、碘、碘化锂、4-叔丁基吡啶（TBP）、OP乳化剂（Triton X-100）（AR，均购于中国医药集团上海化学试剂公司）；敏化染料（cis-[(dcbH2)2Ru(SCN)2]，SOLARONIX SA.）；四甲基氢氧化铵（TMAOH）(25 %)、四乙基氢氧化铵（TEAOH）(20 %)、四丁基氢氧化铵（TBAOH）(10 %) （均购于中国医药集团上海化学试剂公司）；可控温磁力搅拌器（C-MAG HS4，德国IKA）；马弗炉（上海实验电炉厂）；100 W 氙灯（XQ-100 W，上海电光器件有限公司）；导电玻璃基片（FTO，15 Ω/cm2，北京建筑材料研究院）；X 射线粉末衍射仪（XRD） D8-advance(Bruker 公司)；扫描电子显微镜(SEM)S-3500N（日本日立公司)；透射电镜(TEM)JEM-2010(日本)；红外光谱分析仪Nicolet Impact 410 spectrometer；紫外–可见分光光度计UV-Vis 3100 (Shimadzu corporation, Japan)。3 实验部分 纳晶TiO2 的制备根据文献的制备方法[6-11]，把钛酸四正丁酯与等体积的异丙醇混合均匀并逐滴加入到蒸馏水中并不断的搅拌30分钟（[H2O]/[Ti(OBu)4] = 150），过滤并用水和乙醇溶液洗剂2-3次。在强烈搅拌下，把所得到的沉淀加入到pH=的含有有机碱的溶液中，在100 °C搅拌24小时，得到半透明的胶体。将得到胶体装入高压釜（填充度小于80%）。在200 oC水热处理12小时。水热处理后，得乳白色混合物并伴有鱼腥味，这表明有机碱分解为了胺类化合物。将高压釜处理后的TiO2胶体连同沉淀一起倒入烧杯，经50 oC浓缩至原来的1/5，加入相当于TiO2量20%-30%的聚乙二醇20,000及几滴Triton X-100，搅拌至均匀，得稳定的TiO2纳晶浆体。 纳晶薄膜电极的制备将洗净的导电玻璃四边用透明胶带覆盖，通过控制胶带的厚度和胶体的浓度来控制膜的厚度[12]，中间留出约1×1 cm2空隙，将在酸性条件下制备的小粒径的纳晶TiO2胶体用玻片均匀的平铺在空隙中。空气中自然晾干后，在马弗炉中升温至450 ?C热处理30分钟，使TiO2固化并烧去聚乙二醇等有机物，冷却至80 ?C，经过仪器测量，薄膜的平均厚度在6微米左右。将获得的纳晶多孔薄膜浸泡于N3染料溶液中24小时，使染料充分地吸附在TiO2上，取出后用乙醇浸泡3-5分钟，洗去吸附在表面的染料，在暗处自然晾干，即得到染料敏化的纳晶多孔TiO2薄膜电极。首先按上文所述制备纳晶多孔薄膜，制备的薄膜平均厚度在微米左右，将其重新用透明胶带覆盖，把用TMAOH做胶溶剂的条件下制备的大粒径的纳晶TiO2浆体用玻片均匀的平铺在空隙中。空气中自然晾干后，重新在马弗炉中升温至450 ?C热处理30分钟，反射层的纳晶薄膜的平均厚度控制在微米左右，热处理后即得双层纳晶薄膜。浸泡染料后即得双层纳晶薄膜电极。 DSSC 的组装以染料敏化纳晶多孔TiO2薄膜电极为工作电极，以镀铂电极为对阴极[13]，将染料敏化电极与对阴极用夹子固定，在其间隙中滴入以乙腈为溶剂、以 mol/L LiI+ mol/L I2+ TBP为溶质的液态电解质，封装后即得到染料敏化太阳能电池。 光电性能测量采用100 W氙灯作为太阳光模拟器，其入射光强Pin为100 mW/cm2。在室温下进行测量，记录其短路电流ISC和开路电压VOC，并应用公式计算其填充因子ff和光电转换效率η。 表征与分析采用 D8-advance 型X 射线粉末衍射仪测定TiO2 的晶体结构，测试条件为：Cu Kα(λ= ?)，电压：40 KV，电流：40 mA。扫描速度:6?/min，扫描范围：10?-80?。采用KBr 压片法测量样品的红外光谱，测试条件：400-4000 cm-1，软件：OMNIC ，扫描次数30 次。采用JEM-2010（日本)型透射电子显微镜(TEM)观察TiO2 纳晶的表面形貌及粒径大小。用紫外-可见分光光度计（UV-3100）测试不同粒径TiO2 纳晶多孔薄膜电极吸附染料的吸光度。TG 的升温速度：10 ℃/min，范围：室温至1000 ℃，测试仪器：SDT 2960 同步DSC-TGA 装置 (USA TA 设备)。4 结果与讨论 有机碱对TiO2 纳晶的形貌和粒径的影响Sugimoto 和他的合作者们研究了影响TiO2 纳晶生长的一些因素，其中pH 的值、有机碱的烷基链的长短、水热的温度以及水热的时间等因素都对TiO2 纳晶颗粒的大小和形貌有很大的影响[14-17]。通过研究发现，四烷基有机碱作为模板来控制TiO2 纳晶的形貌和大小。所以可以使用不同的有机碱来制备适合于染料敏化太阳能电池光电传输的晶型完整并具有较大的比表面积的TiO2 纳晶。是在不同的有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的TEM 图，a 图是采用TMAOH 做胶溶剂，b 图是采用TEAOH 做胶溶剂，c 图是采用TBAOH 做胶溶剂。从图中可以看出，在相同pH 值下，不同的有机碱做胶溶剂时，制备的纳晶明显不同，这说明胶溶剂对TiO2纳晶的粒径大小和形貌有很大的影响，而且随着有机碱胶溶剂烷基链的加长，TiO2 纳晶的粒径减小，并且粒子为多面体。当用TMAOH 做胶溶剂时，制备的TiO2 纳晶的粒子多为四方体，颗粒宽12-20 nm，粒子长20-40 nm，如图1a 所示。当用TEAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的粒子颗粒不均匀，而且形貌也不规则有多面体形的也有四面体形的，粒子宽度8-10 nm，长度10-25 nm，如图1b 所示。而当有机碱的烷基链长从两个碳原子增加到四个碳原子时，即用TBAOH 用作胶溶剂时制备的纳晶颗粒粒子大小较均匀而且形貌也较规则，多为正方体，粒子大小一般在5nm 左右，如图1c 所示。在TiO2 纳晶的水热生长过程中，有机碱首先是吸附在TiO2 的晶核上，而烷基链的长短不同吸附的能力不同，吸附能力越大则就会阻碍纳晶的生长。研究发现[6]，烷基链越长则有机碱吸附在晶核上的吸附力越大，则会阻碍晶体的生长，所以随着有机碱烷基链的长度的增加，纳晶颗粒在不断的减小；并且研究发现，胶溶剂的浓度不能太大，太大时制备的TiO2 纳晶就会出现严重的团聚现象[10]。 有机碱对TiO2 纳晶晶型的影响是用三种有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的XRD 图，a 是制备的TiO2 纳晶经过自然风干后的XRD，b 是制备的三种TiO2 纳晶经过50 °C 热处理30 分钟中后的XRD 图。从图2a 中可以看出，2θ = °是TiO2 纳晶锐钛矿的特征峰，但是还有一些其它的杂峰，这些杂峰证明是有机胺类化合物的峰。当把制备的纳晶经过450 °C 热处理30 分钟中后，a 图中的杂峰就消失，TiO2 在2q ＝°，°，°，°，°和°的衍射峰的d 值均与标准PDF 卡片锐钛矿型TiO2 衍射峰相符，说明所制备的TiO2 的晶型为锐钛矿，没有金红石相和板钛矿相出现，制备的为纯的锐钛矿相TiO2 纳晶。在传统水热方法中，采用硝酸做胶溶剂，制备的纳晶TiO2 中，含有少量的金红石相和板钛矿相，而这两种的光电性能较差，影响染料敏化太阳能电池的光电转换效率。而用有机碱做胶溶剂制备的TiO2 纳晶可满足染料敏化太阳能电池中对锐钛矿相的要求。随着有机碱烷基链的增加，样品的特征衍射峰宽逐渐变大，并且衍射峰值逐渐减小，这表明制备纳晶颗粒不断减小，这与TEM 的结果一致。 TiO2 纳晶的热稳定性分析是用三种有机碱制备的TiO2 纳晶的红外光谱图，(a) 是制备的纳晶粉末在80 °C 烘干24 小时，(b)是制备的纳晶粉末在450 °C 热处理1 小时，光谱范围是400-4000 cm-1。从红外光谱图可知，三种纳晶红外图谱相近。图3(a)中出现了有机化合物的一些键如C-H, N-H,和O-H 等键，但随着在450 °C 热处理1 小时后，这些化合键就消失了，而TiO2 薄膜的红外谱图中主要有Ti-O-Ti 键伸缩振动峰在500cm-1 附近，没有出现宽的吸收带，如图3(b)所示，这一结果与文献中的结果相一致[7]。这说明在有机碱条件下制备的TiO2 纳晶在经过450 °C后为稳定的锐钛矿相，吸附在其表面的有机物分解完全。从XRD 的结果也可以得出(图 3b)，所有有机化合物在经过450 °C 热处理后都消失完全了，这说明二氧化钛化合物在高于450 °C热处理后，可以晶化为稳定的锐钛矿相TiO2 纳晶。是用有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶粉末热稳定性的TG 分析。这些纳晶粉末是在105 °C 下烘干24 小时，而没有进行任何热处理的。从图中可以看出，有两个失重过程。第一个过程是100～250 °C 之间的明显失重，可以认为是失去了吸附在纳晶粉末表面的水分子和一些醇。第二个过程是250～400 °C 之间的失重，是因为粉体中吸附的有机物成份的失去。有机物与制备的氧化物之间有很强的键和作用，这些有机物包裹着氧化物，当温度达到400 °C 时，这些键和作用才会消失，有机物完全分解，这说明有机物与纳晶颗粒之间的力结合不是太大不影响纳晶的晶化。另外发现，在不同有机碱胶溶剂下制备的纳晶粉末的失重情况明显不同，在采用TBAOH 做胶溶剂时的失重明显要高于使用TMAOH 做胶溶剂时的，这说明前者表面吸附了更多的有机物。吸附有机物的量不同，表明制备的纳晶粉末的形貌和粒径大小也明显不同[14]，这与TEM 的结果一致，在采用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2纳晶颗粒较小表面积较大，这就使吸附在纳晶表面的有机物就增多，所以在进行热分解时失重较多；而采用TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶颗粒明显大许多，表面积又小所以吸附的有机物就会减小，所以在热分解时失重较少。从失重量的多少也可以简单分析出制备的纳晶颗粒和形貌的异同。用有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶，会对其晶型及其晶型的稳定性有一定的影响。图5 为有机碱TEAOH 做胶溶剂的条件下制备的TiO2 纳晶及其分别在300 °C，500 °C，700 °C，800 °C，900 °C 烧结1 小时样品的XRD 谱图。在TiO2 纳晶的晶型中，峰位于2θ=°是锐钛矿相的特征衍射峰，峰位于2θ=°是金红石相的特征衍射峰。从图中可知，TiO2 纳晶在800 °C 烧结前，晶型没有发生变化。在800 °C 烧结之后，才出现了金红石相晶型，这一结果与Young 等人的研究结果一致[18]。据报道在酸性条件下制备的TiO2 纳晶，在烧结温度达600 °C 时，锐钛矿晶型就开始向金红石晶型转变[19]。而用有机碱TEAOH 做胶溶剂制备的TiO2 纳晶从锐钛矿相向金红石相转变的温度有所提高，这说明用有机碱TEAOH 做胶溶剂制备的TiO2 纳晶热稳定性提高了，这一稳定性说明，可以对锐钛矿型TiO2 纳晶在较高的温度下进行烧结，而不改变其晶型，即没有金红石型纳晶出现。 BET 和吸附染料能力的研究用不同的有机碱做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶粉的表面积进行分析，实验得出，在使用有机碱TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶粉的比表面积为66 m2·g-1，但是当使用TEAOH和TBAOH 做胶溶剂时，制备的TiO2 纳晶粉的比表面积为78 m2·g-1 和82 m2·g-1。这一结果与粒径越大比表面积越小相一致，颗粒大小如图1 所示，这说明颗粒越小比表面积越大。研究发现，吸附的染料（RuL2(SCN)2）的多少并不一定随着比表面积的增大而增大。为了研究用于染料敏化太阳能电池测试的TiO2 纳晶多孔薄膜吸附染料的多少，把敏化的电极在5 mL mol/L NaOH 溶液中让染料进行脱附，之后对染料的碱性溶液进行吸光度的分析，UV-vis 吸收光谱的结果如图5 所示。图中a、b 和c 三条曲线分别是采用TMAOH、TEAOH和TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶。根据朗伯-比尔定律可知吸光度随浓度增加而增大，结果显示，采用TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶吸收的染料最少，这与比表面积越小吸附的染料越少相吻合，但比其它两种纳晶的吸附量要少很多。虽然采用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的比表面积比用TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶的比表面积大，但是后者却比前者所吸附的染料多，这里可能的解释就是因其用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的颗粒太小还不足10nm，所以用其制备的纳晶多孔薄膜太致密而使得吸附的染料减小。 染料敏化太阳能电池光电性能研究采用有机碱制备的三种不同形貌和粒径大小的TiO2 纳晶，并用其制备了敏化电极应用于染料敏化太阳能电池光电性能的研究，如图6 所示。表1 给出了三种不同电极的所组装的电池的短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率的值。在100 mW/cm2 光照条件下，三种电池的短路电流分别为、、 mA/cm2，开路电压分别为、、，填充因子分别为，光电转换效率分别达到了。从实验结果可知，采用有机碱TEAOH 制备的TiO2 纳晶所组装的电池的光电转换效率比其它两种电池的光电转换效率要高。可知，采用有机碱TEAOH 所制备的TiO2 所制备的电池的开路电压要比采用有机碱TMAOH 所制备的TiO2 所制备的电池的要低，但是其电池的短路电流和填充因子都要比其它两种有机碱所制备TiO2 所组装的电池要高。这可能是因为（1）用有机碱TEAOH 所制备的TiO2 纳晶粒经比较适中，制备的多孔薄膜粒子与粒子之间结合比较紧密，这样就提高了电子在薄膜中的传播速度；（2）较其它两种多孔薄膜吸附的染料要多，研究表明吸附的染料的量与所产生的光电流成正比，吸附的染料越多，则产生的光电流越大，用有机碱TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 多孔薄膜所吸附的染料最多，所以用其所组装的染料敏化太阳能电池的短路电流最高，电池的光电转换效率也达到最好。5 结论本章采用了钛酸四正丁酯为原料，以三种有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶，以三种制备的敏化的纳晶多孔薄膜为电极组装了染料敏化太阳能电池，并对其进行了电池光电性能的测试。研究了这三种有机胶溶剂对TiO2 纳晶晶体生长的影响，采用三种不同烷基链的有机碱做胶溶剂制备的纳晶形貌和大小有很大的不同，研究发现，随着烷基链的加长，纳晶的形貌开始变得规整，粒径也减小，但是有机碱的浓度不能太大，浓度过高时，会使制备的纳晶出现团聚，所以在使用有机碱做胶溶剂时，采用的是在pH= 的条件下制备的。通过热稳定性分析发现，吸附在TiO2 纳晶表面的有机碱在450 °C 热处理后，有机物分解完全，这说明在制备纳晶多孔薄膜时，有机物分解完全，多孔薄膜中为纯的TiO2 纳晶。因为三种TiO2纳晶形貌和大小不同所以制备的多孔薄膜吸附染料的量也不相同。实验发现采用有机碱TEAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 的敏化电极吸附的染料最多，电池光电性能测试也显示用此TiO2 纳晶制备的电池开路电流达到 mA cm-2，光电转换效率达到，比其它两种电池的光电转换效率要高，这说明用有机碱TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶的形貌和大小比其它两种有机碱胶溶剂制备的TiO2 更适合应用于染料敏化太阳能电池。更多毕业论文请到
叶绿体色素在不同溶剂中的吸光光谱有差异 1.如果是80%的丙酮提取液，叶绿素a和叶绿素b在红光区的最大吸收峰分别为663nm和645nm； 在663nm下叶绿素a和叶绿素b在溶液中的吸光系数分别为和，在645nm下下叶绿素a和叶绿素b在溶液中的吸光系数分别为和； 由加和性原则有 （1）A663=×Ca ×Cb; (2)A645=×Ca ×Cb(A663和A645为叶绿素溶液在波长663nm和645nm时的吸光度，Ca和Cb为叶绿素a和叶绿素b的浓度，单位：mg/L，以下同理类推) 解得上方程组知： Ca=××A645; Cb=××A663(注意：还有修正的式子波长646nm下Ca=××A646) 2.如果是95%乙醇提取液，叶绿素a和叶绿素b的最大吸收峰波长分别为665nm和649nm； 同理可以得到一下关系式 ： Ca=××A649; Cb=××A665
图谱当然不好了。你吸光度都测到4了，说明样品就不透光了，测的数据是不对的。根据朗伯比尔定律：A=-logT.当A=0时，透过率是100%。当A=3时，透过率T基本等于0了，意思就是没有光透过去了。你配置的样品肯定有问题，一般建议吸光度范围在。有时候测到也可以。你测到4，别拿出去用了，样品处理下吧。
根据理论上讲应该是双束是一个直接扣除的空白的，这意味着，在每个实验中的基准进行校正，与B的第一基准绘制标准曲线，然后C做参考测量样品的吸光度的嘴货物。我不知道你的工作站不具备的功能，以此计算。如果不是，则数据输入处理产地。
能流密度低 受各种不同因素影响
浅谈太阳能光伏系统存在的薄弱点及改进措施摘要：太阳能作为一种重要的绿色可再生能源技术，在民用方面首先应用在太阳能光伏照明中。诸如城市或乡村，非主干道上的太阳能路灯，太阳能草坪灯与庭院灯以及太阳能装饰灯等等方面额照明技术已经渐渐的应用到各个领域，并形成规模。本文首先介绍了太阳能光伏能源的优势，接着对高效非逆变 PV-LED 太阳能光伏蓄电储能系统，并太阳能光伏进行其如何对节能改造，力求在现实生活中得到经济效益、保养以及更好的维护的结果。关键词：太阳能光伏；节能环保；维护管理 1.引言太阳能资源的分布与各地的维度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰富度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。我国属太阳能资源丰富的国家之一。随着全球性的能源危机和大气污染问题日益突出，寻求绿色替代能源已成为世界各国面临的共同课题。因此，无论是在未来城市的建设中，还是在日常生活中更广泛、更合理的运用太阳能光伏技术是具有实际意义的，这不仅可以减轻我们对石油、煤炭等化石能源的依赖，而且可以减少对自然环境的影响。“高效非逆变”PV—LED技术是利用太阳能光伏的直流特点，同直流LED相结合，采用“三元供电．二元用电”智能控制技术。用于24小时需要照明并非常耗能的楼道等场所，替换原有的传统市电照明，是一个新能源利用和节能的产品。2.太阳能光伏能源的优势（1）光伏发电能量的转换是直接从光子，到电子的转换，这个转换过程比较简单，其中没有机械运动和中间过程这两个方面，就不存在对机械方面的磨损。根据热力学方面分析，光伏发电的理论发电效率很高，达到了 80%以上，这就说明了这项技术开发，的潜力是很大的；（2）光伏发电是绿色环保的能源，也是最新型的、可再生的能源，它不污染空气，不产生噪声，不使用燃料，不会给燃料市场带来不稳定和冲击，不会遭受能源流失的危机等特点；（3）光伏发电工作性能稳定可靠，使用寿命（30年以上）。晶体硅太阳能电池寿命可达20～35年。在光伏发电系统中，只要设计合理、造型适当，蓄电池的寿命也可长达10～15年。3.太阳能光伏蓄电储能系统概述太阳能光伏蓄电储能系统主要包含很多的系统，其中最主要的是：（1）高效非逆变智能控制系统，全系统直流低压，追踪太阳能的最大功率点技术，对对蓄电池高效保护技术，且并网不馈电技术。市电补充电力不超过传统用电量的 5％，且自动定时启动负载、切换故障设备，并报警显示。系统设有自动及手动两种模式在调试期和检修期采用手动模式运行时采用自动模式。（2）背接式高效单晶硅组件。它具有结构与传统组件不同，整体转换效率不低于20％，由于整体转换效率高，和传统组件相比，高效单晶硅组件占用屋顶面积更少。（3）晶络纳米硅蓄电池。PV—LED智控系统使蓄电池摆脱了传统过充过放等极端低效率工作环境．独特的晶络纳米硅配方始终让蓄电池保持非惰性状态，极大提高了其工作效率和使用寿命。特供光伏电力系统应用太阳能专用的晶络纳米硅蓄电池，无污染免维护。除了以上的这3个重要的控制系统外，还有节能的LED灯系统也是发挥着重大的作用。4.光伏系统的存在的不足点及其对策根据实际的工作经验来看，光伏系统的运行中发生的故障率是比较高的，而且问题复杂可是，如果了解该系统的不足之处。就能够避免很多故障的发生，大大提高系统的效率，延长系统的使用寿命。 蓄电池的薄弱点及成本的合理控制众所周知，蓄电池是系统的不理想的地方，因为蓄电池的更换率最高。其实，有相当多的系统在蓄电池的寿命期限内就整体报废了即便是因为蓄电池失效所导致的系统故障，其根本原因也并不在蓄电池。而是由于对蓄电池的使用不当 用一个最普遍的例子来说，电池板白天发电，电压高于蓄电池，晚上不发电了，输出电压为零为防止蓄电池向电池板放电，加了一个防反冲二极管，这个二极管白天要求以较小的压降通过大电流，晚上要求反向耐压高和较大的反向电阻。这种二极管价格很贵，如果用了不合要求的型号，就会很快失效，而导致蓄电池性能恶化。任何不起眼的小部件都会成为光伏系统的薄弱环节，运行过程中，薄弱环节会以各种形式表现出来，因为二极管导致的蓄电池失效，更换电池也无济于事，而薄弱环节大多是贪图小利，节省成本所致光伏工程是从长计议，可现实中出现的众多昙花一现工程，多是因为恶意压缩成本，而留下了太多薄弱环节。 减少人为破坏，加强制度建设光伏系统是个造价比较高的电气设备，相关部件价值集中，一块电池板就值数千元人民币，存在被盗的可能性．特别是独立安装在庭院灯杆上的电池板难以维护，更难看管。集中放置电池板，是避免人为损坏的有力措施。最常见的人为损坏恰恰是管理人员造成的。出于对相关技术的一知半解，或者是好奇，几乎所有的管理电工，都有没事瞎捣的毛病因为值班电工相对技术等级较低，又闲散无聊，如果没有严格要求，他们会用各种方法去“考验”系统，给系统带来损害。更为恶劣的是有少数人，有意识的破坏。他们的出发点基于，光伏系统的建造影响到他的利益，光伏系统的可靠运行，大大减少了原来电路维修更换电器的机会，而过去每次购买都有一些好处管理费用超支的旧线路有强烈的改造要求，面对这类改造，不配合管理方式的改变，同样的问题就会遗留下来。避免人为损坏。要从制度化建设抓起。 做好光伏系统的保养及维护工作光伏系统工程建造完毕。试运行时，尤其是光伏供电照明工程。都能让人感到眼前一亮，但大多数都是好景不长 那些号称20年寿命的工程装成后，能正常运行一年以上的工程，寥寥无几，初装时个个都堪称优质工程。即便光伏工程的设计安装都没有问题，可是，光伏工程的建造单位的经验表明，大多数光伏工程的质量期，一年为期，二年为限，三年不可行，四年废弃 事过境迁，再无人问，现管调离取代常规电力，给公共设施提供光伏电力照明的系统，影响更深远 因此，用户不能认为安装光伏系统就像买车和买房那样，拿了钥匙就安心享用了。要懂得光伏系统的特性，要善于管理系统。否则就不应该安装光伏系统系统运行质量的根本保证是管理到位系统的管理分三类：日常管理、定期检修、故障排除。5.结束语随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能灯具产品在节能环保上的双重优势已经逐渐显现。但是我们也不能忽视它们所存在的薄弱点，无论是在技术上的改造，或者在制度管理上的完善，都需要尽快的解决好所存在的不足点，这样才能更好的造福于人类。参考文献：[1]辛经.中亚太阳能光伏发电开始起步[J].中亚信息，2012（02）：45-47[2]霍永涛.光伏电能在城市路灯照明中的应用设计[J].山西：太原理工大学，2010（05）：46-47￥百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取浅谈太阳能光伏系统存在的薄弱点及改进措施浅谈太阳能光伏系统存在的薄弱点及改进措施摘要：太阳能作为一种重要的绿色可再生能源技术，在民用方面首先应用在太阳能光伏照明中。诸如城市或乡村，非主干道上的太阳能路灯，太阳能草坪灯与庭院灯以及太阳能装饰灯等等方面额照明技术已经渐渐的应用到各个领域，并形成规模。本文首先介绍了太阳能光伏能源的优势，接着对高效非逆变 PV-LED 太阳能光伏蓄电储能系统，并太阳能光伏进行其如何对节能改造，力求在现实生活中得到经济效益、保养以及更好的维护的结果。关键词：太阳能光伏；节能环保；维护管理 1.引言太阳能资源的分布与各地的维度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰富度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。我国属太阳能资源丰富的国家之一。随着全球性的能源危机和大气污染问题日益突出，寻求绿色替代能源已成为世界各国面临的共同课题。因此，无论是在未来城市的建设中，还是在日常生活中更广泛、更合理的运用太阳能光伏技术是具有实际意义的，这不仅可以减轻我们对石油、煤炭等化石能源的依赖，而且可以减少对自然环境的影响。“高效非逆变”PV—LED技术是利用太阳能光伏的直流特点，同直流LED相结合，采用“三元供电．二元用电”智能控制技术。用于24小时需要照明并非常耗能的楼道等场所，替换原有的传统市电照明，是一个新能源利用和节能的产品。2.太阳能光伏能源的优势（1）光伏发电能量的转换是直接从光子，到电子的转换，这个转换过程比较简单，其中没有机械运动和中间过程这两个方面，就不存在对机械方面的磨损。根据热力学方面分析，光伏发电的理论发电效率很高，达到了 80%以上，这就说明了这项技术开发，的潜力是很大的；（2）光伏发电是绿色环保的能源，也是最新型的、可再生的能源，它不污染空气，不产生噪声，不使用燃料，不会给燃料市场带来不稳定和冲击，不会遭受能源流失的危机等特点；（3）光伏发电工作性能稳定可靠，使用寿命（30年以上）。晶体硅太阳能电池寿命可达20～35年。在光伏发电系统中，只要设计合理、造型适当，蓄电池的寿命也可长达10～15年。3.太阳能光伏蓄电储能系统概述太阳能光伏蓄电储能系统主要包含很多的系统，其中最主要的是：（1）高效非逆变智能控制系统，全系统直流低压，追踪太阳能的最大功率点技术，对对蓄电池高效保护技术，且并网不馈电技术。市电补充电力不超过传统用电量的 5％，且自动定时启动负载、切换故障设备，并报警显示。系统设有自动及手动两种模式在调试期和检修期采用手动模式运行时采用自动模式。（2）背接式高效单晶硅组件。它具有结构与传统组件不同，整体转换效率不低于20％，由于整体转换效率高，和传统组件相比，高效单晶硅组件占用屋顶面积更少。（3）晶络纳米硅蓄电池。PV—LED智控系统使蓄电池摆脱了传统过充过放等极端低效率工作环境．独特的晶络纳米硅配方始终让蓄电池保持非惰性状态，极大提高了其工作效率和使用寿命。特供光伏电力系统应用太阳能专用的晶络纳米硅蓄电池，无污染免维护。除了以上的这3个重要的控制系统外，还有节能的LED灯系统也是发挥着重大的作用。4.光伏系统的存在的不足点及其对策根据实际的工作经验来看，光伏系统的运行中发生的故障率是比较高的，而且问题复杂可是，如果了解该系统的不足之处。就能够避免很多故障的发生，大大提高系统的效率，延长系统的使用寿命。 蓄电池的薄弱点及成本的合理控制众所周知，蓄电池是系统的不理想的地方，因为蓄电池的更换率最高。其实，有相当多的系统在蓄电池的寿命期限内就整体报废了即便是因为蓄电池失效所导致的系统故障，其根本原因也并不在蓄电池。而是由于对蓄电池的使用不当 用一个最普遍的例子来说，电池板白天发电，电压高于蓄电池，晚上不发电了，输出电压为零为防止蓄电池向电池板放电，加了一个防反冲二极管，这个二极管白天要求以较小的压降通过大电流，晚上要求反向耐压高和较大的反向电阻。这种二极管价格很贵，如果用了不合要求的型号，就会很快失效，而导致蓄电池性能恶化。任何不起眼的小部件都会成为光伏系统的薄弱环节，运行过程中，薄弱环节会以各种形式表现出来，因为二极管导致的蓄电池失效，更换电池也无济于事，而薄弱环节大多是贪图小利，节省成本所致光伏工程是从长计议，可现实中出现的众多昙花一现工程，多是因为恶意压缩成本，而留下了太多薄弱环节。 减少人为破坏，加强制度建设光伏系统是个造价比较高的电气设备，相关部件价值集中，一块电池板就值数千元人民币，存在被盗的可能性．特别是独立安装在庭院灯杆上的电池板难以维护，更难看管。集中放置电池板，是避免人为损坏的有力措施。最常见的人为损坏恰恰是管理人员造成的。出于对相关技术的一知半解，或者是好奇，几乎所有的管理电工，都有没事瞎捣的毛病因为值班电工相对技术等级较低，又闲散无聊，如果没有严格要求，他们会用各种方法去“考验”系统，给系统带来损害。更为恶劣的是有少数人，有意识的破坏。他们的出发点基于，光伏系统的建造影响到他的利益，光伏系统的可靠运行，大大减少了原来电路维修更换电器的机会，而过去每次购买都有一些好处管理费用超支的旧线路有强烈的改造要求，面对这类改造，不配合管理方式的改变，同样的问题就会遗留下来。避免人为损坏。要从制度化建设抓起。 做好光伏系统的保养及维护工作光伏系统工程建造完毕。试运行时，尤其是光伏供电照明工程,让人眼前一亮。
80%以上。根据效率规定得出，光伏发电效率比较高，能够达到80%以上。光伏一般指光伏发电系统。光伏发电系统（photovoltaicgenerationsystem），简称光伏（photovoltaic），是指利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
分光计的调节及其棱镜折射率的测定研究与分析杨贵宏（08物理2班 200802050253）引言：我们的生活离不开阳光，通常我们认为阳光是一种单色光（单一波长的光）。其实，笼罩在我们周围的光线本身是复色光（由两种或两种以上的单色光组成的光线），他是由不同波长波线的单色光组成的。广义的说，具有周期性的空间结构或光学性能（如透射率、折射率）的衍射屏，统称光栅。光栅的种类很多，有透射光栅和反射光栅，有平面光栅和凹面光栅，有黑白光栅和正弦光栅，有一维光栅，二维光栅和三维光栅，等等。此次实验所使用的光栅是利用全息照相技术拍摄的全息透射光栅光栅的表面若被污染后不易清洗，使用时应特别注意。分光计是一种能精确测量角度的光学仪器，常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。由于该装置比较精密，控制部件较多而且复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，以便测量出准确的结果。摘要： 分光计是一种能精确测量折射角的典型光学仪器，经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。由于该装置比较精密，控制部件较多而且操作复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，方能获得较高精度的测量结果。关键词：分光计、棱镜、折射率Abstract: The spectrometer can accurately measure the angle of refraction is a typical optical instruments, often used to measure the material's refractive index, dispersion rate, wavelength, and spectral observations. As the more sophisticated devices, control components and operation are more complex, and therefore must be used strictly in accordance with certain rules and procedures to adjust to get the high precision measurement : spectrometer, prism, the refractive index二、实验目的： 1、了解分光计结构，学会正解调节和使用分光计的方法； 2、用分光计测量三棱镜的顶角； 3、学会用最小偏向角法测量三棱镜的折射率。三、实验仪器：分光计主要由五个部件组成：三角底座，平行光管、望远镜、刻度圆盘和载物台。图中各调节装置的名称及作用见表1。 图 1分光计基本结构示意图表1 分光计各调节装置的名称和作用代号 名称 作用1 狭缝宽度调节螺丝 调节狭缝宽度，改变入射光宽度2 狭缝装置 3 狭缝装置锁紧螺丝 松开时，前后拉动狭缝装置，调节平行光。调好后锁紧，用来固定狭缝装置。4 平行光管 产生平行光5 载物台 放置光学元件。台面下方装有三个细牙螺丝7，用来调整台面的倾斜度。松开螺丝8可升降、转动载物台。6 夹持待测物簧片 夹持载物台上的光学元件7 载物台调节螺丝（3只） 调节载物台台面水平8 载物台锁紧螺丝 松开时，载物台可单独转动和升降；锁紧后，可使载物台与读数游标盘同步转动9 望远镜 观测经光学元件作用后的光线10 目镜装置锁紧螺丝 松开时，目镜装置可伸缩和转动（望远镜调焦）；锁紧后，固定目镜装置11 阿贝式自准目镜装置 可伸缩和转动（望远镜调焦）12 目镜调焦手轮 调节目镜焦距，使分划板、叉丝清晰13 望远镜光轴仰角调节螺丝 调节望远镜的俯仰角度14 望远镜光轴水平调节螺丝 调节该螺丝，可使望远镜在水平面内转动15 望远镜支架 16 游标盘 盘上对称设置两游标17 游标 分成30小格，每一小格对应角度 1’18 望远镜微调螺丝 该螺丝位于图14－1的反面。锁紧望远镜支架制动螺丝 21 后，调节螺丝18，使望远镜支架作小幅度转动19 度盘 分为360°，最小刻度为半度（30′），小于半度则利用游标读数20 目镜照明电源 打开该电源20，从目镜中可看到一绿斑及黑十字21 望远镜支架制动螺丝 该螺丝位于图14－1的反面。锁紧后，只能用望远镜微调螺丝18使望远镜支架作小幅度转动22 望远镜支架与刻度盘锁紧螺丝 锁紧后，望远镜与刻度盘同步转动23 分光计电源插座 24 分光计三角底座 它是整个分光计的底座。底座中心有沿铅直方向的转轴套，望远镜部件整体、刻度圆盘和游标盘可分别独立绕该中心轴转动。平行光管固定在三角底座的一只脚上25 平行光管支架 26 游标盘微调螺丝 锁紧游标盘制动螺丝27后，调节螺丝26可使游标盘作小幅度转动27 游标盘制动螺丝 锁紧后，只能用游标盘微调螺丝26使游标盘作小幅度转动28 平行光管光轴水平调节螺丝 调节该螺丝，可使平行光管在水平面内转动29 平行光管光轴仰角调节螺丝 调节平行光管的俯仰角四、实验原理：三棱镜如图1 所示，AB和AC是透光的光学表面，又称折射面，其夹角 称为三棱镜的顶角；BC为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。图2三棱镜示意图 1．反射法测三棱镜顶角 如图2 所示，一束平行光入射于三棱镜，经过AB面和AC面反射的光线分别沿 和 方位射出， 和 方向的夹角记为 ，由几何学关系可知： 图3反射法测顶角2．最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上，经过两次折射后沿ER方向射出，则入射光线LD与出射光线ER间的夹角 称为偏向角，如图3所示。 图4最小偏向角的测定转动三棱镜，改变入射光对光学面AC的入射角，出射光线的方向ER也随之改变，即偏向角 发生变化。沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜，使偏向角逐渐减小；当转到某个位置时，若再继续沿此方向转动，偏向角又将逐渐增大，此位置时偏向角达到最小值，测出最小偏向角 。可以证明棱镜材料的折射率 与顶角 及最小偏向角的关系式为 实验中，利用分光镜测出三棱镜的顶角 及最小偏向角 ，即可由上式算出棱镜材料的折射率 。实验内容与步骤：1．分光计的调整（分光计结构如右图所示） 在进行调整前，应先熟悉所使用的分光计中下列螺丝的位置： ①目镜调焦(看清分划板准线)手轮； ②望远镜调焦(看清物体)调节手轮(或螺丝)；③调节望远镜高低倾斜度的螺丝；④控制望远镜(连同刻度盘)转动的制动螺丝；⑤调整载物台水平状态的螺丝；⑥控制载物台转动的制动螺丝；⑦调整平行光管上狭缝宽度的螺丝；⑧调整平行光管高低倾斜度的螺丝； 图5 ⑨平行光管调焦的狭缝套筒制动螺丝。(1)目测粗调。将望远镜、载物台、平行光管用目测粗调成水平，并与中心轴垂直(粗调是后面进行细调的前提和细调成功的保证)。(2)用自准法调整望远镜，使其聚焦于无穷远。①调节目镜调焦手轮,直到能够清楚地看到分划板"准线"为止。 ②接上照明小灯电源，打开开关，可在目镜视场中看到如图4所示的“准线”和带有绿色小十字的窗口。 图6目镜视场 ③将双面镜按图5所示方位放置在载物台上。这样放置是出于这样的考虑：若要调节平面镜的俯仰，只需要调节载物台下的螺丝a1或a2即可，而螺丝a3的调节与平面镜的俯仰无关。图7平面镜的放置 ④沿望远镜外侧观察可看到平面镜内有一亮十字，轻缓地转动载物台，亮十字也随之转动。但若用望远镜对着平面镜看，往往看不到此亮十字，这说明从望远镜射出的光没有被平面镜反射到望远镜中。我们仍将望远镜对准载物台上的平面镜，调节镜面的俯仰，并转动载物台让反射光返回望远镜中，使由透明十字发出的光经过物镜后（此时从物镜出来的光还不一定是平行光），再经平面镜反射，由物镜再次聚焦，于是在分划板上形成模糊的像斑（注意：调节是否顺利，以上步骤是关键）。然后先调物镜与分划板间的距离，再调分划板与目镜的距离使从目镜中既能看清准线，又能看清亮十字的反射像。注意使准线与亮十字的反射像之间无视差，如有视差，则需反复调节，予以消除。如果没有视差，说明望远镜已聚焦于无穷远。 (3)调整望远镜光轴，使之与分光计的中心轴垂直。 平行光管与望远镜的光轴各代表入射光和出射光的方向。为了测准角度，必须分别使它们的光轴与刻度盘平行。刻度盘在制造时已垂直于分光计的中心轴。因此，当望远镜与分光计的中心轴垂直时，就达到了与刻度盘平行的要求。具体调整方法为：平面镜仍竖直置于载物台上，使望远镜分别对准平面镜前后两镜面，利用自准法可以分别观察到两个亮十字的反射像。如果望远镜的光轴与分光计的中心轴相垂直，而且平面镜反射面又与中心轴平行，则转动载物台时，从望远镜中可以两次观察到由平面镜前后两个面反射回来的亮十字像与分划板准线的上部十字线完全重合，如图6（c）所示。若望远镜光轴与分光计中心轴不垂直，平面镜反射面也不与中心轴相平行，则转动载物台时，从望远镜中观察到的两个亮十字反射像必然不会同时与分划板准线的上部十字线重合，而是一个偏低，一个偏高，甚至只能看到一个。这时需要认真分析，确定调节措施，切不可盲目乱调。重要的是必须先粗调：即先从望远镜外面目测，调节到从望远镜外侧能观察到两个亮十字像；然后再细调：从望远镜视场中观察，当无论以平面镜的哪一个反射面对准望远镜，均能观察到亮十字时，如从望远镜中看到准线与亮十字像不重合，它们的交点在高低方面相差一段距离如图6(a)所示。此时调整望远镜高低倾斜螺丝使差距减小为h/2，如图6(b)所示。再调节载物台下的水平调节螺丝，消除另一半距离，使准线的上部十字线与亮十字线重合，如图6(c)所示。之后，再将载物台旋转180o ，使望远镜对着平面镜的另一面，采用同样的方法调节。如此反复调整，直至转动载物台时，从平面镜前后两表面反射回来的亮十字像都能与分划板准线的上部十字线重合为止。这时望远镜光轴和分光计的中心轴相垂直，常称这种方法为逐次逼近各半调整法。图8亮十字像与分划板准线的位置关系 （4）调整平行光管 用前面已经调整好的望远镜调节平行光管。当平行光管射出平行光时，则狭缝成像于望远镜物镜的焦平面上，在望远镜中就能清楚地看到狭缝像，并与准线无视差。 ①调整平行光管产生平行光。取下载物台上的平面镜，关掉望远镜中的照明小灯，用钠灯照亮狭缝，从望远镜中观察来自平行光管的狭缝像，同时调节平行光管狭缝与透镜间的距离，直至能在望远镜中看到清晰的狭缝像为止，然后调节缝宽使望远镜视场中的缝宽约为1mm。 ②调节平行光管的光轴与分光计中心轴相垂直。望远镜中看到清晰的狭缝像后，转动狭缝（但不能前后移动）至水平状态，调节平行光管倾斜螺丝，使狭缝水平像被分划板的中央十字线上、下平分，如图7(a)所示。这时平行光管的光轴已与分光计中心轴相垂直。再把狭缝转至铅直位置，并需保持狭缝像最清晰而且无视差，位置如图7(b)所示。图9狭缝像与分划板位置 至此分光计已全部调整好，使用时必须注意分光计上除刻度圆盘制动螺丝及其微调螺丝外，其它螺丝不能任意转动，否则将破坏分光计的工作条件，需要重新调节。 2. 测量 在正式测量之前，请先弄清你所使用的分光计中下列各螺丝的位置：①控制望远镜（连同刻度盘）转动的制动螺丝；②控制望远镜微动的螺丝。(1)用反射法测三棱镜的顶角 如图2 所示，使三棱镜的顶角对准平行光管，开启钠光灯，使平行光照射在三棱镜的AC、AB面上，旋紧游标盘制动螺丝，固定游标盘位置，放松望远镜制动螺丝，转动望远镜（连同刻度盘）寻找AB面反射的狭缝像，使分划板上竖直线与狭缝像基本对准后，旋紧望远镜螺丝，用望远镜微调螺丝使竖直线与狭缝完全重合，记下此时两对称游标上指示的读数 、 。转动望远镜至AC面进行同样的测量得 、 。可得 三棱镜的顶角 为 重复测量三次取平均。(2) 棱镜玻璃折射率的测定 分别放松游标盘和望远镜的制动螺丝，转动游标盘（连同三棱镜）使平行光射入三棱镜的AC面，如图3 所示。转动望远镜在AB面处寻找平行光管中狭缝的像。然后向一个方向缓慢地转动游标盘（连同三棱镜）在望远镜中观察狭缝像的移动情况，当随着游标盘转动而向某个方向移动的狭缝像，正要开始向相反方向移动时，固定游标盘。轻轻地转动望远镜，使分划板上竖直线与狭缝像对准，记下两游标指示的读数，记为 、 ；然后取下三棱镜，转动望远镜使它直接对准平行光管，并使分划板上竖直线与狭缝像对准，记下对称的两游标指示的读数，记为 、 ，可得 重复测量三次求平均。用上式求出棱镜的折射。五、实验注意事项：1．望远镜、平行光管上的镜头，三棱镜、平面镜的镜面不能用手摸、揩。如发现有尘埃时，应该用镜头纸轻轻揩擦。三棱镜、平面镜不准磕碰或跌落，以免损坏。 2．分光计是较精密的光学仪器，要加倍爱护，不应在制动螺丝锁紧时强行转动望远镜，也不要随意拧动狭缝。 3．在测量数据前务须检查分光计的几个制动螺丝是否锁紧，若未锁紧，取得的数据会不可靠。 4．测量中应正确使用望远镜转动的微调螺丝，以便提高工作效率和测量准确度。 5．在游标读数过程中，由于望远镜可能位于任何方位，故应注意望远镜转动过程中是否过了刻度的零点。 6．调整时应调整好一个方向，这时已调好部分的螺丝不能再随便拧动，否则会造成前功尽弃。 7．望远镜的调整是一个重点。首先转动目镜手轮看清分划板上的十字线，而后伸缩目镜筒看清亮十字。 六、思考题：1． 分光计的调整有哪些要求？其检察的标准？答：①几何要求：“三垂直”。即载物小平台的平面，望远镜的主光轴、平行光管的主光轴均必须与分光计的中心轴垂直。②物理要求：“三聚焦”。即叉丝对目镜聚焦，望远镜对无穷远聚焦，狭缝对平行光管物镜聚焦。③检验三垂直的标准：“四平行”。即载物小平台平面、望远镜的主光轴、平行光管的主光轴和读数刻度盘四者相互平行。④检验三聚焦的标准：“三清晰”。即目镜中观察叉丝清晰，亮十字反回的像（绿十字）清晰，在望远镜中看到狭缝清晰。2． 即是重点又是难点内容的望远镜系统如何调整？ 答：①目测粗调②打开小灯调节目镜，看清叉丝。③在载物台上放双平面镜（位置如胶片图所示，为什么？），调节物镜（仰俯角和伸缩）和载物台（螺钉），使双平面镜两面有绿十字像并清晰、无视差，此时望远镜已聚焦无穷远。④调整望远镜的光轴与分光计转轴垂直。使双平面镜两面有绿十字像。再用“减半逐步逼近法”使望远镜的光轴与分光计的中心轴垂直（对照胶片讲解，必要时示范讲解），即叉丝的像与调整叉丝完全重合。3． 平行光管如何调整？答：①用已调节好的望远镜作基准，调节平行光管下部仰俯螺钉，使其出射平行光。②调节平行光管的狭缝宽度（强调：不要损坏刀口！）③使平行光管光轴与分光计转轴垂直。使目镜中看到的水平和竖直的狭缝像均居中。 七、误差分析：在测量三棱镜折射率实验中,当调节分光计的平行光管光轴与望远镜光轴垂直于中心转轴后,由实验可知载物台平面的倾斜程度对最小偏向角的测量没影响,但顶角的测量随着载物台平面的倾斜程度不同,有着不同程度的影响。八、实验心得:1、提高了我们综合分析的能力，当面对一个问题时，首先要考虑怎样解决，既而开始考虑解决的具体方法，在实验前必须提前预习,把整个实验的原理,流程和注意的事项掌握清楚,这才能保证你实验既快又好的完成.在预习时要有目的,心中明白哪里里是实验的重点,哪里是必须注意的问题.设计实验步骤，并预测实验中可能出现的问题。对实验的每一个细节进行分析，尽可能的减小实验误差。这些都使我们初步培养了实验的素质和能力。 2、培养了实验中科学严谨的态度，尊重客观事实，对待任何实验都客观认真仔细。实验正式开始前,应该先清点下实验仪器和材料,并对其进行检查,以确保实验顺利进行.在动手前先将心中的实验知识对照一起过一遍再开始动手。实验过程更始需要很精细的态度和求实的态度。对每个步骤，每个细节都要留心。 3、养成了我们做事认真细致有耐心的习惯。在实验中,你必须有耐心,因为实验中每个变化都可能是细微的,必须集中精神才能去发现它,不可以急于求成。如果实验数据与正确数据相差过大时,应该把整个实验过程回想一下,对照每一步骤寻求问题所在,重新做一次。 4、悉了很多仪器的使用方法，在光学实验室良好的环境和设备的情况下，我们得到了很好的锻炼，对很多仪器的调试、测量，以及如何减小实验误差等，都有了很明确的认识。我想，这在我们以后的实验过程中会非常有用。 5、实验老师们的耐心讲解和对工作的认真态度给我留下了很深刻的印象。辅导我们实验的每一位老师，对工作都极其认真，在实验前,老师通常会给大家讲解下实验的注意事项,对于我们实验中出现的问题都给予耐心的讲解，而且，在我们实验进行中和实验结束后，老师们都启发我们思考实验的一些外延内容，这对我们将实验所进行的内容跟课本密切联系起来，将知识更充分地掌握。九、试验总结：首先：光学试验的仪器测量都十分精密，实验中一个很小的环节都有可能导致试验的失败，以“应用全反射临界角法测定三棱镜的折射率”为例，在实验过程中要注意分光仪在进行本次实验时已做过校正，因此时在测量时就应该注意，只能调节载物台倾斜度调节螺丝，而对于像平行光管倾斜度调节螺丝、望远镜倾斜度调节螺丝等就不应该再进行调节，否则将会导致实验失败。 第二：对于数据的处理，光学实验也有较高的要求，数据不但要求准确度高，精确度也要高，而且通常要记录多组数据，最后取平均。 第三：光学实验的测量仪器在进行测量时，通常要求一个稳定的实验环境，当有光源时，通常要在实验开始前先打开光源，这样在进行实验时，光源已经达到稳定。对于“全息照相”，对环境的稳定性要求更高，实验仪器都放在防震台上，在仪器排好光路后，要用手轻敲台面，看光路是否改变，在进行曝光前，更是要求室内实验人员不得大声说话，因为声波震动而引起的空气密度变化都有可能导致实验失败，在装片后还必须有一个使台面上各元件自然稳定的时间，即使干涉条纹稳定下来了，时间也不得少于3分钟。可以说这是我做过的六次实验中对稳定性要求最高的实验 第四：我始终认为做好实验预习是最重要的，在作实验前，通过预习，我们可以了解要做实验的原理及要使用的仪器的使用方法，这样在实验之前就已对试验有了大概的了解，然后在课堂上通过老师的讲解，可以迅速掌握仪器的使用方法，这样做起实验来才会得心应手，同时也可以减少因不了解实验仪器的使用方法而导致的实验失败，甚至是对仪器造成损坏，可以说做好实验预习是一举多得的事情。九、参考文献：[1]、普通物理实验3光学部分 高等教育出版社 杨述武、赵立竹等编 2008年版；[2]、大学物理实验 章世恒 主编 西南交通大学出版社 2009 年1月 ；[3]、大学物理实验教程（第2版） 何春娟 主编 西北工业大学出版社 2009年4月。
稀土掺杂氟化物多波长红外显示材料的研究摘 要本文简单介绍了稀土发光原理、上转换发光材料的大致发展史、红外上转换发光材料的应用以及当前研究现状。以PbF2为基质材料，ErF3为激活剂，YbF3为敏化剂，采用高温固相反应法制备了PbF2: Er,Yb上转换发光材料。重点讨论了制备过程中，制备工艺中的烧结时间、烧结温度对红外激光显示材料发光效果的影响。研究了Er3+/Yb3+发光系统在1064nm激光激发下的荧光光谱和上转换发光的性质。实验表明，在1064nm激光激发下，材料可以发射出绿色和红色荧光，是一种新型的红外激光显示材料。关键字：1064nm 上转换 红外激光显示 Er3+/Yb3+AbstractThis paper simply described the rare earth luminescence mechanism, the development of up-conversion materials and their applications were systematically explained. Present situation of the research on infrared up-conversion luminescence is also presented. PbF2 as matrix, ErY3 as activator and YbF3 as sensitizer were adopted to synthesize PbF2: Er,Yb up-conversion material with high temperature solid-phase reaction. A great emphasize was paid on the factors that effect on the luminescence properties of infrared laser displayed materials such as sinter temperature, time of sinter. The luminescence system of Er3+/Yb3+, their fluorescence spectrum and their character of up-conversion with 1064nm LD as an excitation source were studied. The experimental results that intense green and wed up-conversion emissions were observed under 1064nm LD excitation, which is a new type of infrared laser displayed Words: 1064nm Up-conversion Infrared laser displayed materials Er3+/Yb3+目 录摘要Abstract第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介 稀土离子能级 晶体场理论 基质晶格的影响 上转换发光材料的发展概况 上转换发光的基本理论 激发态吸收 光子雪崩上转换 能量传递上转换 敏化机制与掺杂方式 敏化机制 掺杂方式 上转换发光材料的应用 本论文研究目的及内容 8第二章 红外激光显示材料的合成与表征 红外激光显示材料的合成 实验药品 实验仪器 样品的制备 红外激光显示材料的表征 XRD 荧光光谱 12第三章 结果与讨论 基质材料的确定 助熔剂的选择 烧结时间的确定 烧结温度的确定 掺杂浓度的确定 17结 论 21参考文献 22致 谢 23第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介稀土元素是指周期表中IIIB族，原子序数为21的钪（Sc）：39的钇（Y）和原子序数57至71的镧系中的镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu），共17个元素[1]。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f和5d电子组态，因此具有丰富的电子能级和长寿命激发态，能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射。稀土化合物发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。稀土发光材料具有许多优点：（1）与一般元素相比，稀土元素4f电子层构型的特点，使其化合物具有多种荧光特性；（2）稀土元素由于4f电子处于内存轨道，受外层s和P轨道的有效屏蔽，很难受到外部环境的干扰，4f能级差极小，f-f跃迁呈现尖锐的线状光谱，发光的色纯度高；（3）荧光寿命跨越从纳秒到毫秒6个数量级；（4）吸收激发能量的能力强，转换效率高；（5）物理化学性质稳定，可承受大功率的电子束、高能辐射和强紫外光的作用。稀土离子能级稀土离子具有4f电子壳层，但在原子和自由离子的状态由于宇称禁戒，不能发生f-f电子跃迁[3&7]。在固体中由于奇次晶场项的作用宇称禁戒被解除，可以产生f-f跃迁，4f轨道的主量子数是4，轨道量子数是3，比其他的s，p，d轨道量子数都大，能级较多。除f-f跃迁外，还有4f-5d，4f-6s，4f-6p电子跃迁。由于5d，6s，6p能级处于更高的能级位置，所以跃迁波长较短，除个别离子外，大多数都在真空紫外区域。由于4f壳层受到5s2，5p6壳层的屏蔽作用，对外场作用的反应不敏感，所以在固体中其能级和光谱都具有原子状态特征。因此，f-f跃迁的光谱为锐线，4f壳层到其他组态的跃迁是带状光谱，因为其他组态是外壳层，受环境影响较大。稀土离子在化合物中一般出现三价状态，在可见和红外光区观察的光谱大都属于4fN组态内的跃迁，在给定组态后确定光谱项的一般方法是利用角动量耦合和泡利原理选出合理的光谱项，但这种方法在电子数多，量子数大时，相当麻烦且容易出错。所以，对稀土离子不太适合。利用群论方法，采用U7>R7>G2>R3群链的分支规则可以方便地给出4fN组态的全部正确的光谱项，通常用大写的英文字母表示光谱项的总轨道角动量的量子数的数目，如S，P，D，F，G，H，I，K，L，M，N，O，Q……分别表示总轨道角动量的量子数为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，……，25+l表示光谱项的多重性，S是总自旋量子数。在光谱学中，用符号2S+1L表示光谱项。 晶体场理论晶体场理论认为，当稀土离子掺入到晶体中，受到周围晶格离子的影响时，其能级不同自由离子的情况。这个影响主要来自周围离子产生的静电场，通常称为晶体场[2]。晶体场使离子的能级劈裂和跃迁几率发生变化。稀土离子在固体中形成典型的分立发光中心。在分立发光中心中，参与发光跃迁的电子是形成中心离子本身的电子，电子的跃迁发生在离子本身的能级之间。中心的发光性质主要取决于离子本身，而基质晶格的影响是次要的。稀土离子的4f电子能量比5s，5p轨道高，但是5s，5p轨道在4f轨道的外面，因而5s，5p轨道上的电子对晶体场起屏蔽作用，使4f电子受到晶体场的影响大大减小。稀土离子4f电子受到晶体场的作用远远小于电子之间的库仑作用，也远远小于4f电子的自旋—轨道作用。考虑到电子之间的库仑作用和自旋—轨道作用，4f电子能级用2J+I LJ表示。晶体场将使具有总角动量量子数J的能级分裂，分裂的形式和大小取决于晶体场的强度和对称性。稀土离子4f能级的这种分裂，对周围环境（配位情况、晶场强度、对称性）非常敏感，可作为探针来研究晶体、非晶态材料、有机分子和生物分子中稀土离子所在局部环境的结构，且2J+I LJ能级重心在不同的晶体中大致相同，稀土离子4f电子发光有特征性，因而很容易根据谱线位置辨认是什么稀土离子在发光。 基质晶格的影响基质晶格对f→d跃迁的光谱位置有着强烈的影响，另外其对f→f跃迁的影响表现在三个方面：（1）可改变三价稀土离子在晶体场所处位置的对称性，使不同跃迁的谱强度发生明显的变化；（2）可影响某些能级的分裂；（3）某些基质的阴离子团可吸收激发能量并传递给稀土离子而使其发光，即基质中的阴离子团起敏化中心的作用。特别是阴离子团的中心离子（Me）和介于中间的氧离子O2-以及取代基质中阳离子位置的稀土离子（RE）形成一直线，即Me-O-RE接近180°时，基质阴离子团对稀土离子的能量传递最有效。 上转换发光材料的发展概况发光是物体内部以某种方式吸收的能量转换为光辐射的过程。发光学的内容包括物体发光的条件、过程和规律，发光材料与器件的设计原理、制备方法和应用，以及光和物质的相互作用等基本物理现象。发光物理及其材料科学在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和环境科学技术中的应用必将促进光电子产业的迅猛发展，这对全球的信息高速公路的建设以及国家经济和科技的发展起着举足轻重的推动作用。三价镧系稀土离子具有极丰富的电子能谱，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，在适当波长的激光的激发下可以产生众多的激光谱线，可从红外光谱区扩展到紫外光谱区。因此，稀土离子发光研究一直备受人们的关注。60年代末，Auzel在钨酸镱钠玻璃中意外发现，当基质材料中掺入Yb3+离子时，Er3+、Ho3+和Tm3+稀土离子在红外光激发下可发出可见光，并提出了“上转换发光”的观点[5&4]。所谓的上转换材料就是指受到光激发时，可以发射比激发波长短的荧光的材料。其特点是激发光光子能量低于发射光子的能量，这是违反Stokes定律的。因此上转换发光又称为“反Stokes发光”。从七十年代开始，上转换的研究转移到单频激光上转换。到了八十年代由于半导体激光器泵浦源的发展及开发可见光激光器的需求，使其得到快速发展。特别是近年来随着激光技术和激光材料的进一步发展，频率上转换在紧凑型可见激光器、光纤放大器等领域的巨大应用潜力更激起广大科学工作者的兴趣，把上转换发光的研究推向高潮，并取得了突破性实用化的进展。随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展，人们在考虑拓宽其应用领域和将已有的研究成果转换成高科技产品。1996年在CLEO会议上，Downing与Macfarlanc等人合作提出了三色三维显示方法，双频上转换三维立体显示被评为1996年物理学最新成就之一，这种显示方法不仅可以再现各种实物的立体图像，而且可以随心所欲的显示各类经计算机处理的高速动态立体图像，具有全固化、实物化、高分辨、可靠性高、运行速度快等优点[15]。上转换发光材料的另一项很有意义的应用就是荧光防伪或安全识别，这是一个应用前景极其广阔的新兴研究方向。由于在一种红外光激发下，发出多条可见光谱线且各条谱线的相对强度比较灵敏地依赖于上转换材料的基质材料与材料的制作工艺，因而仿造难、保密强、防伪效果非常可靠。目前，研究的稀土离子主要集中在Nd3+，Er3+，Ho3+，Tm3+和Pr3+等三价阳离子。Yb3+离子由于其特有的能级特性，是一种最常用的敏化离子。一般来说，要制备高效的上转换材料，首先要寻找合适的基质材料，当前研究的上转换材料多达上百种，有玻璃、陶瓷、多晶粉末和单晶。其化合物可分为：（1）氟化物；（2）氧化物；（3）卤氧化物；（4）硫氧化物；（5）硫化物等。迄今为止，上转换发光研究取得了很大的进展，人们已在氟化物玻璃、氟氧化物玻璃及多种晶体中得到了不同掺杂稀土离子的蓝绿上转换荧光。 上转换发光的基本理论通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射称为上转换，其特点是吸收光子的能量低于发射光子的能量[2&8]。稀土离子上转换发光是基于稀土离子4f电子能级间的跃迁产生的。由于4f外壳层电子对4f电子的屏蔽作用，使得4f电子态间的跃迁受基质的影响很小，每种稀土离子都有其确定的能级位置，不同稀土离子的上转换发光过程不同。目前可以把上转过程归结于三种形式：激发态吸收、光子雪崩和能量传递上转换。激发态吸收激发态吸收（Excited Stated Absorption简写为ESA）是上转换发光中的最基本过程，如图1-1所示。首先，发光中心处于基态能级E0的电子吸收一个ω1的光子，跃迁到中间亚稳态E1上，E1上的电子又吸收一个ω2光子，跃迁到高能级E2上，当处于能级E2上的电子向基态跃迁时，就发射一个高能光子。图1-1 上转换的激发态吸收过程 光子雪崩上转换光子雪崩上转换发光于1979年在LaCl3∶Pr3+材料中首次发现。1997年，N. Rakov等报道了在掺Er3+氟化物玻璃中也出现了雪崩上转换。由于它可以作为上转换激光器的激发机制，而引起了人们的广泛的注意。“光子雪崩”过程是激发态吸收和能量传输相结合的过程，如图1-2所示，一个四能级系统，Mo、M1、M2分别为基态和中间亚稳态，E为发射光子的高能级。激发光对应于M1→E的共振吸收。虽然激发光光子能量同基态吸收不共振，但总会有少量的基态电子被激发到E与M2之间，而后弛豫到M2上。M2上的电子和其他离子的基态电子发生能量传输I，产生两个位于M1的电子。一个M1的电子在吸收一个ω1的光子后激发到高能级E。而E能级的电子又与其他离子的基态相互作用，产生能量传输II，则产生三个为位于M1的电子，如此循环，E能级上的电子数量像雪崩一样急剧地增加。当E能级的电子向基态跃迁时，就发出能量为ω的高能光子。此过程就为上转换的“光子雪崩”过程。图1-2 光子雪崩上转换能量传递上转换能量转移（Energy Transfer，简写成ET）是两个能量相近的激发态离子通过非辐射过程藕合，一个回到低能态，把能量转移给另一个离子，使之跃迁到更高的能态。图1-3列出了发生能量传递的几种可能途径：（a）是最普通的一种能量传递方式，处于激发态的施主离子把能量传给处于激发态的受主离子，使受主离子跃迁到更高的激发态去；（b）过程称为多步连续能量传递，在这一过程中，只有施主离子可以吸收入射光子的能量，处于激发态的施主离子与处于基态的受主离子间通过第一步能量传递，把受主离子跃迁到中间态，然后再通过第二步能量传递把受主离子激发到更高的激发态；（c）过程可命名为交叉弛豫能量传递（Cross Relaxation Up-conversion，简称CR），这种能量传递通常发生在相同离子间，在这个过程中，两个相同的离子通过能量传递，使一个离子跃迁到更高的激发态，而另一个离子弛豫到较低的激发态或基态上去；（d）过程为合作发光过程的原理图，两个激发态的稀土离子不通过第三个离子的参与而直接发光，他的一个明显的特征是没有与发射光子能量匹配的能级，这是一种奇特的上转换发光现象；（e）过程为合作敏化上转换，两个处于激发态的稀土离子同时跃迁到基态，而使受主离子跃迁到较高的能态。（a）普通能量传递 （b）多步连续能量传递（c）交叉弛豫能量传递 （d）合作发光能量传递（e）合作敏化上转换能量传递图1-3 几种能量传递过程的示意图稀土离子的上转换发光都是多光子过程，在多光子过程中，激发光的强度与上转换荧光的强度有如下关系：Itamin ∝ Iexcitationn其中Itamin表示上转换荧光强度，Iexcitation表示激发光强度，在双对数坐标下，上转换荧光的强度与激发光的强度的曲线为一直线，其斜率即为上转换过程所需的光子数n，这个关系是确定上转换过程是几光子过程的有效方法。 敏化机制与掺杂方式 敏化机制通过敏化作用提高稀土离子上转换发光效率是常用的一种方法[9]。其实质是敏化离子吸收激发能并把能量传递给激活离子，实现激活离子高能级的粒子数布居，从而提高激活离子的转换效率，这个过程可以表述如下：Dexc+A→D+AexcD表示施主离子，A是受主离子，下标“exc”表示该离子处于激发态。Yb3+离子由于特有的能级结构，是最常用的也是最主要的一种敏化离子。（1）直接上转换敏化对与稀土激活中心（如Er3+，Tm3+，Ho3+）和敏化中心Yb3+共掺的发光材料，由于Yb3+的2F5/2能级在910-1000nm均有较强吸收，吸收波长与高功率红外半导体激光器的波长相匹配。若用激光直接激发敏化中心Yb3+，通过Yb3+离子对激活中心的多步能量传递，可再将稀土激活中心激发至高能级而产生上转换荧光，这类过程会导致上转换荧光明显增强，称之为直接上转换敏化。图1-4以Yb3+/Tm3+共掺杂为例给出了该激发过程的示意图。图1-4 直接上转换敏化（2）间接上转换敏化由于Yb3+离子对910-1000 nm间泵浦激光吸收很大，泵浦激光的穿透深度非常小，因此虽然在表面的直接上转换敏化能极大的提高上转换效率，但它却无法应用到上转换光纤系统中。针对这种情况，国际上与1995-1996年首次提出了“间接上转换敏化”方法[7]。间接上转换敏化的模型首先在Tm3+/Yb3+双掺杂体系中提出的：当激活中心为Tm3+时，如果激发波长与Tm3+的3H6→3H4吸收共振，激活中心Tm3+就被激发至3H4能级，随后处于3H4能级的Tm3+离子与位于2F5/2能级的Yb3+离子发生能量传递，使Yb3+离子的2F5/2能级上有一定的粒子数布居。然后处于激发态2F5/2的Yb3+离子再与Tm3+进行能量传递，实现Tm3+的1G4能级的粒子数布居，这样就通过Tm3+→Yb3+→Tm3+献的能量过程间接地把Tm3+离子激发到了更高能级1G4。从而导致了Tm3+离子的蓝色上转换荧光。图1-5给出了间接上转换敏化的示意图。考虑到稀土离子的敏化作用与前述的上转换机理，在实现上转换发光的掺杂方式通常要考虑如下几点：（1）敏化离子在激发波长处有较大的吸收截面和较高的掺杂浓度；（2）敏化离子与激活离子之间有较大的能量传递几率；（3）激活离子中间能级有较长的寿命。图1-5 间接上转换敏化 掺杂方式表1-1给出了当前研究比较多的掺杂体系，表中同时列出了某一掺杂体系对应的激发波长、基质材料、敏化机制等。表1-1 常见的掺杂体系稀土离子组合 激发波长 基质材料 敏化机制单掺杂 Er3+ 980nm ZrO2纳米晶体 —Nd3+ 576nm ZnO–SiO2–B2O3 —Tm3+ 660nm AlF3/CaF2/BaF2/YF3 —双掺杂 Yb3+：Er3+ 980nm Ca3Al2Ge3O12玻璃 直接敏化Yb3+：Ho3+ 980nm YVO4 直接敏化Yb3+：Tm3+ 800nm 氟氧化物玻璃 间接敏化Yb3+：Tb3+ 1064nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Eu3+ 973nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Pr3+ 1064nm LnF3/ZnF2/SrF2 BaF2/GaF2/NaF 直接敏化Nd3+：Pr3+ 796nm ZrF4基玻璃 直接敏化三掺杂 Yb3+： Nd3+ ：Tm3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Nd3+ ：Ho3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Er3+ ：Tm3+ 980nm PbF2:CdF2玻璃 直接敏化 上转换发光材料的应用稀土掺杂的基质材料在波长较长的红外光激发下，可发出波长较短的红、绿、蓝、紫等可见光。通常情况下，上转换可见光包含多个波带，每个波带有多条光谱线，这些谱线的不同强度组合可合成不同颜色的可见光[7]。掺杂离子、基质材料、样品制备条件的改变，都会引起各荧光带的相对强度变化，不同样品具有独特的谱线强度分布与色比关系（我们定义上转换荧光光谱中各荧光波段中的峰值相对强度比称为色比，通常以某以一波段的峰值强度为标准）。因而上转换发光材料可应用到荧光防伪或安全识别上来。上转换发光材料在荧光防伪或安全识别应用上的一个研究重点是制备上转换效率高，具有特色的防伪材料，实现上转换荧光防伪材料能够以配比控制色比；也就是通过调整稀土离子种类、浓度以及基质材料的种类、结构和配比，达到控制色比关系。 本论文研究目的及内容Nd:YAG激光器发出1064nm的激光，在激光打孔、激光焊接、激光核聚变等领域具有广泛的应用价值，是最常用的激光波段。然而，由于人眼对1064nm的红外光不可见，因此，需要采用对1064nm激光响应的红外激光显示材料制备的显示卡进行调准和校正。本论文采用氟化物作为基质，掺杂稀土离子，通过配方和工艺研究，制备对1064nm响应的红外激光显示材料。研究组分配比、烧结温度、气氛和时间等对粉体性能的影响。并采用XRD和荧光光谱分析等测试手段对粉体进行表征。确定最佳烧结温度、组分配比，最终获得对1064nm具有优异红外转换性能的红外激光显示材料。第二章 红外激光显示材料的合成与表征经过多年研究，红外响应发光材料取得了很大进展，现已实现了氟化物玻璃、氟氧化物玻璃、及多种晶体中不同稀土离子掺杂的蓝绿上转换荧光。然而上转换荧光的效率距离实际实用还有很大的差距，尤其是蓝光，其效率更低。因此，寻找新的红外激光显示材料仍在研究之中，本文主要研究对1064nm响应的发光材料。本章研究了双掺杂Er3+/Yb3+不同基质材料的蓝绿上转换荧光，得到了发光效果较好的稀土掺杂氟化物的红外激光显示材料，得到了一些有意义的研究结果。 红外激光显示材料的合成 实验药品（1）合成材料所用的化学试剂主要有：LaF3，BaF2，Na2SiF6，NaF，氢氟酸，浓硝酸等。稀土化合物为Er2O3、Yb2O3，纯度在4N以上。（2）ErF3、YbF3的配制制备Yb3+/Er3+共掺氟化物的红外激光显示材料使用的ErF3，YbF3是在实验室合成的。实验采用稀土氧化物，称取适量的Er2O3，Yb2O3放在烧杯1和烧杯2中，滴加稍微过量的硝酸（浓度约为8mol/L），置于恒温加热磁力搅拌器上搅拌，直至烧杯1中出现粉红色溶液、烧杯2中出现无色溶液停止。其化学反应如下：Er2O3+6HNO3→2Er(NO3)3+3H2OYb2O3+6HNO3→2Yb(NO3)3+3H2O再往烧杯1和烧杯2中分别都加入氢氟酸，烧杯1中生成粉红色ErF3沉淀，烧杯2中生成白色絮状YbF3沉淀，其化学反应如下：Er(NO3)3+3HF→ErF3↓+3HNO3Yb(NO3)3+3HF→YbF3↓+3HNO3生成的ErF3、YbF3沉淀使用循环水式多用真空泵进行分离，并多次使用蒸馏水进行洗涤，将从溶液中分离得到的沉淀倒入烧杯放入电热恒温干燥箱，在100℃条件下保温12小时，得到了实验所需的ErF3、YbF3，装入广口瓶中备用。 实验仪器SH23-2恒温加热磁力搅拌器（上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司）PL 203电子分析天平（梅特勒一托多利仪器上海有限公司）202-0AB型电热恒温干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）SHB-111型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）WGY-10型荧光分光光度计（天津市港东科技发展有限公司）DXJ-2000型晶体分析仪（丹东方圆仪器有限公司）1064nm半导体激光器（长春新产业光电技术有限公司）4-13型箱式电阻炉（沈阳市节能电炉厂） 样品的制备（1）实验方法本实验样品制备方法是：以稀土化合物YbF3、ErF3，基质氟化物为原料，引入适量的助熔剂，采用高温固相法合成红外激光显示材料。高温固相法是将高纯度的发光基质和激活剂、辅助激活剂以及助熔剂一起，经微粉化后机械混合均匀，在较高温下进行固相反应，冷却后粉碎、筛分即得到样品[8]。这种固体原料混合物以固态形式直接参与反应的固相反应法是制备多晶粉末红外激光显示材料最为广泛使用的方法。在室温下固体一般并不相互反应，高温固相反应的过程分为产物成核和生长两部分，晶核的生成一般是比较困难的，因为在成核过程中，原料的晶格结构和原子排列必须作出很大调整，甚至重新排列。显然，这种调整和重排要消耗很多能量。因而，固相反应只能在高温下发生，而且一般情况下反应速度很慢。根据Wagner反应机理可知，影响固体反应速度的三种重要因素有：①反应固体之间的接触面积及其表面积；②产物相的成核速度；③离子通过各物相特别是通过产物相时的扩散速度。而任何固体的表面积均随其颗粒度的减小而急剧增加，因此，在固态反应中，将反应物充分研磨是非常必要的[6]。而同时由于在反应过程中在不同反应物与产物相之间的不同界面处可能形成的物相组成是不同的，因此可能导致产物组成的不均匀，所以固态反应需要进行多次研磨以使产物组成均匀。另外，如果体系存在气相和液相，往往能够帮助物质输运，在固相反应中起到重要作用，因此在固相反应法制备发光材料时往往加入适量助熔剂。在有助熔剂存在的情况下，高温固相反应的传质过程可通过蒸发-凝聚、扩散和粘滞流动等多种机制进行。（2）实验步骤根据配方中各组分的摩尔百分含量（表3-1，表3-2，表3-3中给出了实验所需主要样品的成分与掺杂稀土离子浓度），准确计算各试剂的质量，使用电子天平精确称量后，把原料置于玛瑙研钵中研磨均匀后装入陶瓷坩埚中（粉体敦实后大概占坩埚体积的1/3），再放入电阻炉中保温一段时间。冷却之后即得到了实验所述的红外激光显示材料样品。图2-1为实验流程图：图2-1 实验流程图 红外激光显示材料的表征 XRDX射线衍射分析是当今研究晶体精细结构、物相分析、晶粒集合和取向等问题的最有效的方法之一[10&9]。通常采用粉末状晶体或多晶体为试样的X射线衍射分析被称为粉末法X射线衍射分析。1967年，Hugo 鉴于计算机处理大量数据的能力，在粉末中子衍射结构分析中，提出了全粉末衍射图最小二乘拟合结构修正法。1977年，Malmros等人把这个方法引入X射线粉末衍射分析中，从此Rietveld分析法的研究开始迅速发展起来[16&10]。本实验采用丹东方圆仪器有限公司生产的DXJ-2000型晶体分析仪对粉末样品进行数据采集，主要测试参数为：Cu靶Kα线，管压45kV，管流35Ma，狭缝DSlmm、.、SS1 mm，扫描速度10度/min（普通扫描）、度/min（步进扫描），通过测试明确所制备的材料是否形成特定晶体结构的晶相，也可以简单判断随着掺杂量的增加，是否在基质中有第二相形成或者掺杂的物质同基质一起形成固溶体。
很好写啊，光电工程毕业论文，我写的是《LED照明光学系统的设计及其阵列光照度分布研究》，不过几万字的研究生论文自己完成还要工作，肯定没时间。还是同事给我的莫文网，有专业老师帮忙写就是快，专业的说