Ученые Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) разработали и запатентовали новый компактный и долговечный источник белого света. Это устройство, предназначенное для использования в автомобильных фарах и прожекторах, стало результатом их исследований.
Специалисты университета отмечают, что ключевой компонент разработанного устройства — люминесцентная керамика. Этот уникальный материал обладает способностью преобразовывать падающий на него свет в излучение другого цвета.
В СКФУ подчеркнули, что помимо своих небольших размеров, новая разработка отличается от существующих аналогов исключительной равномерностью излучения. Созданный прожектор генерирует свет одинаковой цветовой температуры по всей своей площади, эффективно превращая синий свет в белый. Такой белый свет оптимален для применения в различных отраслях, включая железнодорожную и автомобильную промышленность, кораблестроение, а также для профессионального сценического освещения.
В качестве элемента, осуществляющего преобразование синего света в белый, исследователи выбрали атомы церия (Ce). Под воздействием синего излучения церий испускает широкий спектр света, включающий зеленые, желтые и красные компоненты.
“Белый цвет света достигается за счет смешивания отраженного излучения исходного синего лазера и излучения, испускаемого преобразователем”, – пояснил Виталий Тарала, заведующий научно-исследовательской лабораторией технологии перспективных материалов и лазерных сред физико-технического факультета СКФУ.
Он также добавил: “Для обеспечения стабильной работы устройства необходимо эффективно охлаждать преобразователь света. Часть поглощенной энергии возбуждающего излучения преобразуется в тепло, накопление которого может подавлять люминесценцию. Использование керамики позволяет теплу распределяться более равномерно, чем в случае с порошковым люминофором, и затем эффективно отводиться системой охлаждения. В нашей разработке преобразователь, выполненный на основе иттрий-алюминиевого граната с добавлением церия, имеет форму конуса”.
Применение люминесцентной керамики в качестве преобразователя излучения позволило существенно сократить габариты конечного осветительного устройства, при этом сохраняя его высокие показатели яркости. Дополнительным преимуществом является значительно больший срок службы такой разработки по сравнению с устройствами, использующими традиционные порошковые люминофоры.
Дмитрий Верхов