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植物工厂 || 植物工厂人工照明中的LED技术进展
摘要： 在无胁迫环境因素（如干旱、洪涝、极端高温或低温、限制性光照）条件下种植粮食作物，通常能缩短生产周期并提高单周期产量，使得保护地栽培的单位面积年作物生产力比露天农业高出数个数量级（Mitchell，2004），而多层室内作物生产的产量更是高出两个数量级（Kozai等，2015）。这类受控环境农业（CEA）企业——全球统称为"室内农业"、"城市农场"、"垂直农场"或"植物工厂"（PFs）——具有巨大潜力：既能全年供应新鲜健康农产品而无需长距离运输，又可应对城市化进程及化石燃料无节制使用导致的气候变化。包括温室和仓储式食品生产在内的所有CEA平台，都将在21世纪人口快速增长过程中发挥日益重要的作用。事实上，预计未来30年全球农业生产力需比当前水平提升高达70%，才能满足预期的全球粮食需求增长（Agrilyst，2017）。尽管CEA的生产潜力明确，但室内高效种植作物所需的高额前期技术投入与高运营能耗，导致该行业面临短期盈利能力和碳足迹问题。因此，目前仓储设施及改装集装箱中的植物工厂主要选择对光照要求低、生长周期短的叶菜类和香草类作物。
关键词： 能效、植物工厂、人工照明、可控环境农业、LED
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种用于LED可见光通信发射机与接收机的非线性失真补偿方法
摘要： 本文提出一种新的非线性失真补偿方法，在采用OFDM信号的LED可见光无线通信中，通过组合预失真与峰值功率抑制技术来线性化LED工作于饱和区时产生的非线性失真。该方法可在抑制可见光通信LED输入功率增大的同时实现非线性失真补偿。通过计算机仿真与信号传输实验评估了该方法的接收特性改善效果。仿真结果表明能线性化LED电路直至饱和输入功率的非线性特性；实验结果证实当通信距离为1米时，可扩展LED的线性工作区并使接收信号信噪比提升2.5dB。
关键词： 可见光通信，LED，预失真
更新于2025-09-23 15:19:57
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氮掺杂石墨烯墨水及其对LED灯具散热效果的影响研究
摘要： 本研究探索了氮掺杂石墨烯（NDG）墨水在发光二极管（LED）灯具热管理涂层中的应用。与常规石墨烯溶液不同，本研究所用NDG墨水具有高电阻特性，特别适合LED灯涂层应用，可有效避免短路问题；同时该墨水还具备优异散热性能以提升LED灯效能。通过划格试验和四探针电阻测量分别评估了NDG墨水的附着力与电阻性能。采用K型热电偶测试原装灯、去鳍片灯及NDG墨水涂层灯（NGC）的实际工作温度分布，通过积分球测量其流明值。结果表明NGC灯的散热效果优于原装灯。此外，还通过X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱对NDG粉末特性进行了检测。检测显示：XPS测得NDG粉末含氮量约3.8%，AFM测得表面粗糙度Rq为0.9纳米，拉曼分析表明其具有超过十层的结构特征，证实本研究使用的NDG粉末属于多层石墨烯类型。
关键词： 积分球、散热、氮掺杂石墨烯、LED
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于胶体量子点发光二极管的双金属氧化物电子传输层
摘要： 自从采用金属氧化物半导体作为电子传输层（ETL）以来，胶体量子点发光二极管（QD-LEDs）的性能得到了快速提升。在各类金属氧化物半导体中，氧化锌（ZnO）因其优异的电子传输与注入特性，成为最广泛应用的ETL材料。然而ZnO ETL常导致QD-LEDs出现电荷失衡问题，从而影响器件性能。针对这一难题，我们引入由氧化锌和二氧化锡（SnO2）构成的双层堆叠双金属氧化物ETL结构。通过采用SnO2作为第二ETL层，该结构能有效阻止ZnO ETL的自发电子注入，显著改善QD-LEDs的电荷平衡，最终使器件发光效率提升至原来的1.6倍。研究表明，这种双金属氧化物ETL方案可作为量子点光电器件的通用平台。
关键词： 金属氧化物、发光二极管（LED）、二氧化锡纳米颗粒、量子点（QD）、双电子传输层（ETL）
更新于2025-09-23 15:19:57
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磷光体颗粒对LED用光学硅酮中水分传输的影响
摘要： LED的可靠性在潮湿环境中会降低。透镜是水分侵入的潜在途径之一，会缩短产品寿命。在白光LED中，磷光体颗粒嵌入透镜的光学硅树脂中，用于将二极管发出的蓝光降频并实现呈现白色的光输出。本研究通过比较两种常用于LED的硅树脂（含与不含磷光体颗粒添加），研究了这些磷光体颗粒对光学硅树脂中水分吸附、渗透和扩散的影响。对比了两种方法的结果：湿杯法和动态蒸汽吸附（DVS）的称重法。报告了20至75摄氏度之间的扩散系数，以及吸附等温线、活化能和吸附焓。研究得出结论，添加磷光体颗粒对硅树脂的水分传输特性影响非常小。
关键词： 扩散、动态蒸汽吸附（DVS）、水分传输、荧光粉颗粒、硅胶、LED
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用螺旋形布线技术的可拉伸RGB LED显示屏；采用螺旋形配线技术的可拉伸RGB LED显示屏；
摘要： 我们开发出了一种可伸缩、可弯曲的被动矩阵型显示器。将集成了RGB芯片的LED以45×80个矩阵形式表面贴装在柔性电路基板上，通过新型螺旋布线结构嵌入聚氨酯薄膜。该螺旋布线采用光刻工艺形成的感光性聚酰亚胺材料，在电气和机械性能上均实现了优化。间距为3毫米的显示器具备超过50%的伸缩性，在5V驱动电压下可实现200cd/m2以上的亮度。进一步将该技术应用于1毫米间距显示器后，不仅提高了分辨率，更成功将亮度提升至1200cd/m2以上。
关键词： 可拉伸、可穿戴、LED 显示屏、螺旋、伸展
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种由MgAl2O4和CaAl12O19相组成的新型Mn4+掺杂红色荧光粉，用于发光二极管
摘要： 基于CaAl12O19:Mn4+的红色发射体因其无稀土和化学稳定性优势备受关注。然而其相对较低的发光效率严重阻碍了其在发光二极管(LED)中的应用。为此，本研究通过引入MgAl2O4共存相合成了发光效率提升的CaAl12O19:Mn4+红色荧光粉。值得注意的是，与单一相相比，该共存相的发射光谱积分强度提升了约5倍。系统研究了其晶体结构、形貌特征、光致发光性能及发光增强机制。采用近紫外或蓝光LED激发时，在~658 nm处实现了高效红光发射。为评估应用潜力，将制备的荧光粉与YAG:Ce3+及InGaN基蓝光芯片组合，分别制备了暖白光LED和植物生长LED。
关键词： MgAl2O4、LED、CaAl12O19、红色荧光粉、Mn4+
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于紫外辐射的高速光信号发射器用于光通信
摘要： 基于紫外辐射的光信号发射器在硅基氮化镓平台上实现。该发射器采用双刻蚀工艺制备，具有超小有源区。在正向偏压下，发射器负结电容绝对值低至皮法（pF）量级。小电容有利于提升发射器的通信性能。发射器的主导电致发光（EL）峰位于紫外波段约380纳米处。随着电流增大，主导峰保持稳定且光输出功率呈线性调制。通过开展250 Mbps的紫外波段自由空间数据传输测试，证实了该紫外光信号发射器具备实现高速光通信的潜力。
关键词： 发光二极管（LED）、氮化镓（GaN）、紫外线、光通信
更新于2025-09-23 15:19:57
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红蓝LED光照下高光照时长对水培生菜生长、营养品质及氧化应激的差异影响
摘要： 本研究考察了红蓝LED（4R:1B）光照周期（16小时，150 μmol m?2·s?1）中期施加不同时长高强度光照（HLI，500 μmol m?2·s?1）对环境控制型植物工厂水培紫叶生菜生长、营养品质及氧化应激的影响（处理后第10天和第20天）。设置5个处理组：0小时（CK）、0.5小时（HL0.5）、1小时（HL1）、2小时（HL2）和4小时（HL4）HLI。发现无论生长早期还是晚期，生菜地上部鲜重均随HLI时长延长先增后减。处理后第10天，生菜根鲜重和比叶重随HLI时长延长线性增加，而地上部/地下部比率线性下降。处理后第20天，HL1处理的生菜地上部鲜重、叶面积和地上部干重最高，HL2次之。此外，HL4处理在第10天同时促进可溶性糖、花青素、黄酮和总酚积累，但最大量子效率低于其他处理。第20天时，HL0.5和HL4较其他处理更显著刺激花青素、黄酮、总酚和抗坏血酸积累。结果表明短期HLI促进生物量生产与次级代谢物积累，但HL4会导致光氧化损伤。因此通过调节植物工厂红蓝光HLI时长可定向调控生菜生长与品质，且这些响应与生菜生长阶段密切相关。
关键词： 次级代谢产物积累，水培生菜，高光照辐射，抗氧化剂，LED
更新于2025-09-23 15:19:57
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脑部光生物调节——区域脑氧合与热成像的初步结果
摘要： 介绍了一种用于LED（发光二极管）脑部光生物调节的新设备。展示了刺激前、刺激期间和刺激后局部脑氧饱和度及热成像的初步结果。该程序为量化这种可能具有创新性的治疗方法的生物效应提供了一种新途径。然而，进一步的测量绝对必要。
关键词： 中风、大脑、LED（发光二极管）刺激、光生物调节、局部脑氧饱和度、LED头盔、精神疾病、光疗、波长、痴呆症、热成像
更新于2025-09-22 12:42:14