据俄罗斯卫星通讯社sputniknews报道，托木斯克理工大学（TPU）的科学家开发了一种生产荧光粉陶瓷的新方法，这是生产二极管、激光器和其它光子器件所必需的。据发明者称，这种新的进口替代技术与同类技术的不同之处在于生产率高以及精确控制产品性能的能力。
结果发表在《材料》杂志上（Materials）。
磷光体是将所吸收的光、机械能或热能转化为光辐射的物质。它们用于光子学中，以制造荧光灯、LED、辐射指示器和其它设备。
专家说，目前用于合成荧光粉陶瓷的方法往往会导致材料结构中出现缺陷。这是由于固相反应过程的可控性低，以及辅助物质的使用，其分解产物残留在陶瓷中，降低了陶瓷的质量。
托木斯克理工大学新生产技术工程学院的专家们提出了一种独特的荧光粉陶瓷合成方法。发明者们介绍说，它与同类产品的区别在于能够精确控制产品的性能、高速度和高生产率。
托木斯克理工大学材料科学系教授埃琳娜·波利萨多娃（Elena Polisadova）说：“这种方法的一个特点是使用高能电子束，在其作用下烧结初始氧化物的粉末。这项研究成果首先旨在生产俄罗斯依赖进口的LED荧光粉，但在未来，它将使制造各种现代光子学材料成为可能。”
作为新技术的一部分，科学家们创造了一种工业生产掺有铈离子的钇铝石榴石的方法，这是生产白光二极管的关键材料。
波利萨多娃解释道：“我们获取荧光粉陶瓷的技术是现有技术中最快的，一秒钟即可合成 10-20克物质。粉末混合物受到强大的电子流的作用，导致辐射分解，即氧化物分解为离子并随后化合”。
在研究过程中，科学家们分析了电子束参数和配料成分对最终产品的影响。托木斯克理工大学指出，这些数据将成为制造光电传感器、激光器、光伏器件和其它设备时所需的新型陶瓷的生产方法的基础。
波利萨多娃说道：“我们提出的方法使我们能够通过快速改变配料的成分来烧结不同的物质。得益于此，不仅可以合成成分复杂的陶瓷，而且还可以快速确定各种成分对最终产品的性质的影响规律”。
这项研究是在俄罗斯科学基金会第23-73-00108号项目资金的支持下进行的。研究团队未来打算继续在耐火化合物的基础上开发材料辐射合成的通用技术。
托木斯克理工大学是俄罗斯联邦“优先-2030”大学支持计划的参与院校。