Как отметили специалисты университета, ключевым элементом разработанного устройства является люминесцентная керамика — материал, который способен «превратить» падающий на него свет в излучение другого цвета.
В университете подчеркнули, что кроме малых размеров, от аналогов новое устройство отличается равномерностью излучения. Во время работы новый прожектор испускает по всей площади свет одной цветовой температуры, преобразуя «синий» свет в «белый», наиболее походящий для железнодорожной, автомобильной промышленностей, кораблестроения и прожекторов для сценических выступлений.
В качестве элемента-преобразователя синего в белый ученые выбрали атомы церия (Се), который под действием излучения синего цвета испускает широкий световой спектр, включающий в себя зеленую, желтую и красную составляющие.
«Белым» свет делает смешение отраженного излучения исходного синего лазера и излучения, испускаемого преобразователем, уточнил заведующий научно-исследовательской лабораторией технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон физико-технического факультета СКФУ Виталий Тарала.
«Для стабильной работы устройства необходимо охлаждать преобразователь света. Часть энергии поглощенного возбуждающего излучения превращается в тепло, которое при накоплении начинает гасить люминесценцию. При использовании керамики, в отличие от слоя люминофора, в преобразователе тепло может распределиться более равномерно, а затем отводиться с помощью охлаждающего контура. В данной разработке преобразователь на основе иттрий-алюминиевого граната, допированного церием, представлен в виде конуса», — объяснил он.
Использование в качестве преобразователя излучения люминесцентной керамики позволяет в разы снизить габариты конечного осветительного устройства при сохранении высоких яркостных характеристик. При этом срок службы такого устройства также значительно выше аналогов на основе традиционных порошковых люминофоров.