CaS∶Eu~(2+),Sm~(3+)的制备与表征

采用湿法工艺在还原气氛下制备了CaS∶Eu2+,Sm3+光存储材料。研究了灼烧温度和灼烧时间对样品性能的影响。XRD图谱表明,样品在700℃—1200℃均形成CaS晶格。光谱分析表明,在紫外光(295nm)激发后,用980nm半导体激光照射样品,具有光激励发光现象,发射光谱峰值波长为649nm。     

CaS∶Eu,Sm红外上转换薄膜光谱性能分析

为研究红外上转换材料CaS∶Eu,Sm的光谱性能,搭建了实验平台,对其荧光谱、红外激励发光谱(上转换发光谱)、红外激励谱、荧光余辉衰减曲线、红外激励发光衰减曲线进行了测试.实验结果表明:CaS∶Eu,Sm可被450~550nm的光激发,荧光激发波峰位于470nm,红外响应波段为800~1 600nm,红外激励波峰为1 200nm.     

电子俘获光存储材料BaLiF3:Eu2+的光激励发光及光存储性质研究

利用高温固相反应法制备了混晶状的BaLiF3:Eu2 样品.其紫外光激发的发射峰与光激励发光峰均在410 nm处,属于Eu2 的5d-4f跃迁发光.光激励峰位于660 nm,因而可以配用简单廉价的氦氖激光器.根据光谱特征给出了光激励发光的简单机理.测量了该材料光激励发光衰减性能,结果表明BaLiF3:Eu2 存储的信息可以方便地擦除掉.该材料具有优良的光激励发光特性,是一类很有发展前途的电子俘获光存储材料.     

SrS∶Eu,Sm光存储机理的研究

采用高温固相反应法在还原气氛下制备了SrS:Eu,Sm样品,利用荧光光谱仪测量了这种光存储材料的激发光谱和发射光谱.将样品用紫外灯(265 nm)照射激发饱和后,再用980 nm的红外激光器激励,利用荧光光谱仪测试得到了峰值位于599 nm的光激励发光光谱.此外还利用热释光谱仪测试了样品的热释光谱.探讨了SrS:Eu,Sm的光存储机理,认为引入的稀土离子在SrS的带隙中形成分裂能级.当用紫外光照射材料时,Eu的电子从基态被激发到激发态或基质材料的导带,其中一部分电子被辅助激活剂Sm的陷阱俘获,实现信息写入.当材料被与陷阱深度相当的红外光激励时,电子陷阱Sm2 俘获的电子才可能跃出俘获能级,与空穴在Eu的激发态和基态能级上复合,多余的能量以可见光的形式释放出来,实现信息读出.     

CaS∶Eu,Sm及其在农用转光膜上的应用原理

利用稀土直接掺杂工艺合成了一种“常光充能”型电子陷获材料CaS∶Eu,Sm,它不仅具有CaS∶Eu无机发光材料的荧光光谱特性,而且具有红外升频转换特性,可将0.8～ 1.6μm的红外光直接转换为～672nm的红光、量子效率高达76%,是一种优于CaS∶Eu的光转换农膜添加剂.而共掺Eu2＋、Sm3＋和Cu＋的CaS荧光粉有望成为一种性能优于光转换农膜添加剂CaS∶Eu2＋,Cu＋、可人工模拟叶绿素吸收光谱的新型农用转光膜材料.     

电子俘获材料CaS∶Eu,Sm光谱特性研究

研究了电子俘获材料CaS∶Eu,Sm多晶粉末的紫外-可见-红外吸收光谱及红外激励光谱.研究结果表明,CaS∶Eu,Sm中主激活剂Eu和辅助激活剂Sm分别以Eu2 离子和Sm3 离子的形式存在;ETM的吸收差谱及红外激励光谱所反映的光谱特性是不同的.紫外-可见光区的吸收差谱给出了ETM光谱存储灵敏度的信息,而红外光谱区的吸收差谱给出了ETM所俘获电子数量的信息及电子陷阱能级的特征(深度和宽度)信息.红外激励光谱则反映了ETM将不同波长的红外激励光的能量转换为特定波长处的红外辐射光能量的光谱转换灵敏度.二者结合起来可以更完整地描述ETM的光谱特性.     

电子俘获材料CaS∶Eu,Sm光谱特性研究

研究了电子俘获材料CaS∶Eu,Sm多晶粉末的紫外-可见-红外吸收光谱及红外激励光谱.研究结果表明,CaS∶Eu,Sm中主激活剂Eu和辅助激活剂Sm分别以Eu2+离子和Sm3+离子的形式存在；ETM的吸收差谱及红外激励光谱所反映的光谱特性是不同的.紫外-可见光区的吸收差谱给出了ETM光谱存储灵敏度的信息,而红外光谱区的吸收差谱给出了ETM所俘获电子数量的信息及电子陷阱能级的特征（深度和宽度）信息.红外激励光谱则反映了ETM将不同波长的红外激励光的能量转换为特定波长处的红外辐射光能量的光谱转换灵敏度.二者结合起来可以更完整地描述ETM的光谱特性.     

存储型上转换发光材料CaS:Eu,Sm的发光机理研究

采用低温燃烧合成(LCS)法制备了存储型上转换发光材料CaS∶Eu,Sm,并对其上转换发光机理进行了研究。研究表明:样品的激发光谱位于200~600nm之间,紫外或可见光均可有效地激发该材料来完成充能过程,且可见光激发占优势;样品的红外响应光谱范围为800~1600nm,由辅助激活离子Sm所形成的劈裂的深陷阱能级是该材料具有宽频谱红外转换特性的根本原因;样品的热释光谱高温峰值位于351.02℃,计算得到的陷阱能级深度为0.82eV,深度适中,利于激发能的储存和上转换发光的产生。     

CaS:Eu,Sm荧光粉表面二氧化硅包覆对其光激励发光特性的影响(英文)

改进了CaS∶Eu,Sm荧光粉在实时剂量计系统中的稳定性和实用性。以不同体积的正硅酸乙酯作为前驱体,采用溶胶凝胶法对CaS∶Eu,Sm荧光粉进行表面包覆。分别使用荧光分光光度计和酸度计对荧光粉的发光特性和防水特性进行表征。实验结果显示当质量分数为5%时,包覆层能明显提高荧光粉的稳定性且不影响荧光粉的发光强度。从材料的光激励发光和剂量响应测试实验中可以得出材料的退火特性以及相应的辐射剂量值。以CaS∶Eu,Sm荧光粉为基础的辐射剂量测试系统显示在0.1～300 Gy范围内具有良好的线性关系。结果显示表面包覆层明显抑制光激励发光特性,而且随着辐射剂量的增加,这种影响愈来愈显著。最后,我们提出了以光激励发光技术为基础的辐射剂量在线测试改进系统。     

存储型上转换发光材料CaS∶Eu,Sm的发光机理研究

采用低温燃烧合成(LCS)法制备了存储型上转换发光材料CaS∶Eu,Sm,并对其上转换发光机理进行了研究.研究表明:样品的激发光谱位于200～600nm之间,紫外或可见光均可有效地激发该材料来完成充能过程,且可见光激发占优势;样品的红外响应光谱范围为800～1600nm,由辅助激活离子Sm所形成的劈裂的深陷阱能级是该材料具有宽频谱红外转换特性的根本原因;样品的热释光谱高温峰值位于351.02℃,计算得到的陷阱能级深度为0.82eV,深度适中,利于激发能的储存和上转换发光的产生.     

用吸收差谱研究电子俘获材料的光激励发光

以SrS:Eu, Sm为例说明可以利用电子俘获材料在光激发前后的吸收谱的差别来获取电子俘获材料光激励发光的信息。电子俘获材料在激发后的吸收光谱同时包含了不同陷阱(杂质)对光激励的吸收情况。因此激发前后的吸收光谱差(吸收差谱)除了能给出与光激励谱相同的信息外,还包含空穴陷阱的激励,光存储总量等信息,因此有助于更全面地了解材料的光激励发光过程。     

BaFBr∶Eu2+的发光及电特性研究

采用高温固相反应方法制备的BaFBr∶Eu2+粉末样品,未经X射线、真空紫外或紫外光辐照,用波长大于400nm的光激发样品,可观测到Eu2+的390nm发光.样品的电子自旋共振(ESR)谱证实在BaFBr∶Eu2+粉末样品的制备过程中,会产生大量的晶格缺陷,分别为电子和空穴陷阱,它们在光激励发光过程中充当不可缺少的角色.本工作将BaFBr∶Eu2+粉末制成压片,在其一侧制作两个电极,以研究电阻-电压关系、剩余电压随时间的变化以及与电极材料的关系等电学特性.电特性研究结果也表明,样品中有电子和空穴陷阱两类缺陷,BaFBr∶Eu2+的发光,源自激发能通过这两类缺陷向Eu2+的能量传递.     

Gd2（WO4）3∶Eu3+,Sm3+纳米晶的制备及Sm3+对Eu3+特征发射的敏化作用

采用共沉淀法分别制备了Eu3+、Sm3+单掺和共掺Gd2(WO4)3纳米发光材料,对所制备的纳米发光材料的结构和发光特性进行了研究。结果表明:所得样品为Gd2(WO4)3的底心单斜结构,Eu3+的摩尔分数为20%时,Gd2(WO4)3∶20%Eu3+的发光最强。Sm3+对Eu3+有敏化作用,使Eu3+的5D0→7F2发射明显增强。用464 nm的光激发时,Sm3+对Eu3+的敏化作用强于用395 nm的光激发。Sm3+的摩尔分数为5%时,样品Gd2(WO4)3∶20%Eu3+,5%Sm3+的5D0→7F2发射强度最大。Sm3+的掺入使监测Eu3+的5D0→7F2跃迁的激发光谱强度明显增大,且拓宽了可被LED有效激发的波长范围。在405 nm和440 nm波长的光激发下,也可以明显观察到样品Gd2(WO4)3∶20%Eu3+,5%Sm3+中Eu3+的5D0→7F2跃迁。     

BaClxBr2-x∶Eu2+材料光激励光谱及色心研究

采用高温固相法制备了BaClxBr2-x∶Eu2+光激励发光材料,利用XRD、激发、发射以及激励光谱研究了所制备材料的结构和光学性能。XRD图像表明所制备的材料为单一纯相,随X值增大,衍射角向大角度偏移。发射光谱中位于405nm的窄带谱峰,由Eu2+的4f65d→4f7能级跃迁所引起,监测405nm发射峰,所得激发光谱是位于250～380nm之间的宽带,谱峰位于303nm;光激励波段位于480～800nm,激励峰位于575nm。通过光谱曲线拟合,发现激励光谱由550,610和685nm左右的光谱叠加而成,分别对应F(Cl-),F(Cl-Br),F(Br-)色心,激励峰随Cl/Br比值增加而蓝移。     

SrS:Eu与SrS:Eu,Sm中电子陷阱与光存储研究

对SrS:Eu和SrS:Eu,Sm激发初始阶段的荧光上升过程和余辉进行了研究,并进一步考证其中 电子陷阱的属性.通过两种样品和两个阶段的比较,对陷阱数量和深度的变化、量子效率以 及电子俘获和释放、复合过程进行了分析,发现Sm离子并不影响陷阱的数量.利用吸收光谱 方法研究了SrS:Eu,Sm中电子由陷阱能级向导带的跃迁.通过陷阱饱和-倒空吸收谱差,即激 励吸收谱及其强度随Eu,Sm浓度的变化,探讨了掺杂浓度对陷阱浓度和光存储饱和量的影响. 结果表明Sm离子的作用是使陷阱能级加深从而能稳定地储存电子.通过激励吸收谱峰值强度 可确切地比较光存储材料在这方面的性能,并与光激励谱的测量方法作了对照. 关键词： 电子陷阱 光存储 电子俘获 光激励发光     

宽频谱红外-可见转换材料CaS∶Ce,Sm的低温燃烧合成及表征

采用低温燃烧合成(LCS)法制备出宽频谱红外-可见转换材料CaS∶Ce, Sm,研究了稀土掺杂浓度对产物红外-可见转换发光性能的影响,并对样品进行了结构和性能表征。XRD分析表明样品为立方晶系CaS晶体结构。样品的激发光谱位于200～500 nm之间,紫外或可见光均可有效激发该材料完成“充能”过程,且可见光激发占优势。样品的红外响应光谱范围为800～1 600 nm,说明CaS∶Ce, Sm材料具有宽频谱红外-可见转换效应。样品的红外-可见转换发射光谱是位于450～650 nm的宽带谱,两毗邻发射峰位于513.4和572 nm,分别对应Ce3+的2T_2g(5d)→2F_5/2(4f)和2T_2g(5d)→2F_7/2(4f)跃迁。     

白光LED用LiSrBO_3∶Sm~(3+)材料的光谱特性(英文)

采用固相法制备了一种新型的白光LED用LiSrBO3∶Sm3+红色发光材料,并研究了材料的光谱特性.材料的激发与发射光谱显示其能够被404nm近紫外光激发,发射599nm红光,很好的符合近紫外光激发下白光LED的需要.研究了Sm3+浓度对材料发射强度的影响,发现Sm3+浓度为3mol%时,强度最大.添加Na+或K+也可提高LiSrBO3∶Sm3+材料的发射强度.     

电子俘获材料SrS:Eu,Sm,Er的光谱特性和光存储特性

提出一种Er3+改进的电子俘获光存储材料SrS∶Eu0.002,Sm0.002,Erx,其中,0≤x≤0.006。通过水热反应,研究了不同退火温度对荧光粉晶相形成的影响,以及不同含量的Er3+对荧光粉的发光性质以及光存储特性的影响。结果表明,Er3+的引入导致荧光增强及光存储特性提高。当Er3+的摩尔分数x=0.003时,荧光强度、光激励发光强度及光存储量出现最大值,分别为不含Er3+时的1.9倍、2倍和3.5倍。同时,Er3+的掺入不改变样品的晶体结构和衰减特性。     

纯相稀土硫化物红色发光材料的高温微波合成及其光谱性质

采用工业频率为2.45 GHz的高温微波法制备了纯基质相的CaS∶Eu2+红色发光材料,激发波段为410~580 nm,发射峰值波长为654 nm。在微波输入功率为1.0~1.1 k W的条件下,可以获得纯基质相CaS∶Eu2+发光材料;在1.2~1.3 k W功率范围,获得的样品中含有Ca O杂质相,且颗粒团聚严重。其中,1.1 k W制备的CaS∶Eu2+样品相纯度最高,发光性能最优。微波功率的变化本质上揭示了固体颗粒的介电损耗因子及其加热特性的变化,体系涉及的非平衡反应机制促使了纯基质相的形成,并影响材料晶相结构、粒径、形貌和发光性能。结果显示,高温微波制备技术通过控制输入功率及其物料的介电损耗性质,能够获得纯基质相并且颗粒小、团聚少的荧光粉。     

CaS:Eu,Sm及其在农用转光膜上的应用原理

利用稀土直接掺杂工艺合成了一种“常光充能”型电子陷获材料CaS:Eu,Sm,它不仅具有CaS:Eu无机发光材料的荧光光谱特性,而且具有红外升频转换特性,可将0.8～1.6μm的红外光直接转换为～672nm的红光、量子效率高达76%,是一种优于CaS:Eu的光转换农膜添加剂.而共掺Eu²⁺、Sm³⁺和Cu⁺的CaS荧光粉有望成为一种性能优于光转换农膜添加剂CaS:Eu²⁺,Cu⁺、可人工模拟叶绿素吸收光谱的新型农用转光膜材料.