不同退火温度的Al_2O_3:C薄膜热释光和光释光性能

α-Al_2O_3:C晶体的热释光和光释光性能优越,但其制备要求高,需高温和高还原气氛.与α-Al_2O_3:C晶体性能接近的α-Al_2O_3:C陶瓷,热释光峰不单一.本文采用两次阳极氧化法在0.5 mol/L的草酸溶液中5℃恒温制备高度均匀有序的多孔Al_2O_3:C薄膜,主要研究不同退火温度对其热释光和光释光特性的影响.结果表明,经不同温度退火后的Al_2O_3:C薄膜均为非晶结构;不同退火温度的Al_2O_3:C薄膜热释光的主发光峰约在310℃左右,符合通用级动力学模型.600℃退火后的Al_2O_3:C薄膜热释光灵敏度最强,其热释光剂量曲线在1-10 Gy范围内具有很好的线性响应,在剂量10-120 Gy范围内出现超线性响应;在相同的辐照剂量下,随着退火温度的升高(≤600℃)光释光的初始发光强度逐渐增强.不同退火温度的Al_2O_3:C薄膜光释光衰减曲线都呈典型的指数衰减且快衰减速率相比α-Al_2O_3:C晶体显著加快.600℃退火后的Al_2O_3:C薄膜光释光灵敏度最强,其光释光剂量响应曲线在1-200 Gy整体上都具有很好的剂量线性关系.与热释光相比,Al_2O_3:C薄膜的光释光具有更宽的线性剂量响应范围.此研究为Al_2O_3:C薄膜作为光释光辐射剂量材料做出了有益的探索.     

α-Al2O3:C晶体的热释光和光释光特性

以高纯α-Al2O3和石墨为原料,采用温梯法生长了α-Al2O3:C晶体,使用Ris TL/OSL-DA-15型热释光和光释光仪研究了其热释光和光释光特性.α-Al2O3:C晶体在462 K附近有单一热释光峰,发射波长位于410 nm.随着辐照剂量的增加,热释光强度逐渐增强,462 K的热释光特征峰位置保持不变.α-Al2O3:C晶体的光释光衰减曲线由快衰减和慢衰减两个部分组成,随着辐照剂量的增加,快衰减部分衰减速率变化不大,而慢衰减部分衰减速率加快.在5×10-6-10 Gy剂量范围内,α-Al2O3:C晶体的热释光剂量响应呈现良好的线性关系,30 Gy时达到饱和;光释光剂量响应在5×10-6-60 Gy剂量范围内呈现良好的线性关系,100 Gy时达到饱和.与热释光相比,光释光剂量响应具有更高的灵敏度和更宽的线性剂量响应范围.     

α-Al2O3单晶的热释光和光释光特性

研究了纯α-Al2O3单晶的热释光发光曲线和三维发光谱,以及光释光衰变曲线,对它们的发光机理和剂量学特性进行了分析和讨论.实验观察到α-Al2O3单晶β射线照射后立即测量的热释光发光曲线,有峰温为76℃和207℃两个发光峰.经γ射线照射数小时后测量的三维发光谱,只有峰温207℃波长为416 nm发光峰,它与α-Al2O3:C晶体的发光波长基本相同,是受热激发到导带的电子与F+心复合所生成的F心激发态3P跃迁至基态1S发的光.用热释光动力学方程拟合不同照射剂量的发光曲线,207 ℃发光峰的峰温基本不随剂量而变化,形状因子μg的平均值为0.415±0.001,该发光峰的剂量响应为线性-亚线性,表明它基本符合一级动力学模型所预言的发光峰.实验还测定了纯α-Al2O3单晶辐照不同剂量后,470 nm波长激发的光释光衰变曲线.用两个指数衰变函数拟合光衰变曲线得到的衰变时间常数τ1(平均值为2.63±0.07s)基本不随剂量而变化,而τ2则在0.12至12 Gy范围内有明显下降趋势,大于12 Gy时无明显变化,约75s.时间常数τ1对应的光释光强度和吸收剂量的关系为线性-亚线性.     

α-Al2O3:C晶体的热释光和光释光特性

以高纯α-Al₂O₃和石墨为原料,采用温梯法生长了α-Al₂O₃：C晶体,使用Ris TL/OSL-DA-15型热释光和光释光仪研究了其热释光和光释光特性.α-Al₂O₃：C晶体在462K附近有单一热释光峰,发射波长位于410nm.随着辐照剂量的增加,热释光强度逐渐增强,462K的热释光特征峰位置保持不变.α-Al₂O₃：C晶体的 关键词： 2O₃：C')" href="#">α-Al₂O₃：C 热释光 光释光     

不同粒径α-Al2O3:C晶态粉体热释光和光释光特性

本文探讨了α -Al₂O₃:C晶态粉体的辐照剂量效应, 使用RisøTL/OSL-DA-15 型热释光和光释光仪研究其热释光和光释光特性, 结果发现, 相同粒径的α-Al₂O₃:C晶态粉体具有单一热释光峰, 且随着辐照剂量的增加热释光强度不断增加, 但热释光峰位置保持不变, 符合一级动力学模型; 而在相同的辐照剂量和测试条件下, 随着α -Al₂O₃:C晶态粉体粒径的减小, 其热释光强度先增强后减弱, 热释光峰却逐渐增加至趋于稳定, 表明粒度为40—60 μ的α -Al₂O₃:C晶态粉体具有最佳的热释光效应. 同时α -Al₂O₃:C晶态粉体的光释光特性的研究发现, 其光释光曲线具有典型的指数衰减特征, 粒径对其光释光强度和衰减速率的影响符合浅电子陷阱能级理论.     

LiMgPO_4:Tm,Tb的热释光和光释光陷阱参数

采用高温固相法合成了LiMgPO_4:Tm,Tb粉末样品,测定了热释光陷阱参数激发能E和频率因子s.用脉冲退火和多次退火方法研究了其光释光陷阱参数E和s,并与用多速法得到的热释光的结果进行了比较.对不同β射线剂量照射的样品发光曲线的研究表明,300°C高温峰属于一级动力学发光峰.通过对热释光和光释光陷阱的相关性研究表明,经200°C预热的热释光信号(对应于300°C高温峰)和光释光信号很有可能来自于同一深度的陷阱.     

NaCl:Cu烧结剂量片在X/γ辐照下的光释光特性

本文以纯NaCl和CuCl粉末为原料,采用烧结法制备了尺寸为Φ5×1.8 mm的NaCl:Cu圆形剂量片,将剂量片置入四元件外壳中并用塑料薄膜密封以克服材料的吸湿性,使用InLight 200型光释光自动测量系统研究其光释光特性.结果发现,对于X/γ射线, NaCl∶Cu剂量片对于能量较低射线的光释光响应高于能量较高的同种射线.光释光曲线具有典型的指数衰减特征,剂量片的偏转角度对测量值影响最大为13.5%.原料粒径的均匀度对剂量片光释光响应数据的分布一致性具有较大影响.重复性测试实验的变异系数CV=2.28%,重复测量数据的一致性较好.在1—1000 mGy剂量范围内随着辐照剂量的增加, NaCl∶Cu烧结剂量片的光释光强度逐渐增加,且呈现良好的线性关系,较未掺杂的纯氯化钠光释光响应高2—4倍.通过烧结法制备的NaCl∶Cu剂量片可用于个人或环境剂量监测用剂量计.     

热释光和光释光发光谱的测量

介绍了自行研制的计算机化热释光和光释光三维光谱测量装置的系统结构及其工作原理.在计算机的控制下,通过精密加热器或激发光源以热激发或光激发的方式使样品发光.从样品发出的光经过光路和光栅分光系统后,形成光谱,被高灵敏度的CCD采集,再将光谱图像模拟信号变为可以直接用计算机进行数据处理的数据信号.波长范围200~800nm,波长分辨率优于2nm,人机界面友好,操作方便.利用热释光和光释光三维光谱测量装置测量了SrSO₄:Eu(0.1%,摩尔分数)和CaSO₄:Eu(0.1%,摩尔分数)的光释光发光谱和热释光发光谱,得到SrSO₄:Eu的光释光发光波长与热释光发光波长均为375nm,而CaSO₄:Eu的光释光发光波长与热释光发光波长均为385nm,说明热释光和光释光具有相同的发光中心,均来自于Eu²⁺的能级跃迁.同时在CaSO₄:Eu的热释光发光谱中还观察到了Eu³⁺的发光.与二维发光曲线相比较,通过对三维热释光和光释光发光谱的研究,可以得到更丰富的信息,这有助于对热释光和光释光发光机制进行更深入的研究.     

SrSO4:Eu磷光体的光释光特性

研究了通过掺杂得到的SrSO4:Eu(01mol%)的粉末样品的光释光(OSL)特性.用90Sr的β射线辐照0116—116kGy后，测定了恒定光源激发的光释光发光曲线(CW-OSL)和线性光源激发的光释光发光曲线(LW-OSL)，对发光曲线分析均得到了四种陷阱成分.采用复合作用响应函数得到SrSO4:Eu辐射剂量响应为线性-亚线性.测量了温度对OSL信号的影响，结果表明OSL信号的温度稳定性很好，最灵敏读出温度约为180℃，说明这时OSL信号来自热激发和光激发的共同作用.用60Coγ辐照100Gy后，测量了热释光(TL)三维光谱，确定了发光波长主要位于375nm，可以确定这是来自于Eu2+能级跃迁的发光. 关键词： 光释光 热释光 SrSO4:Eu     

α-Al2O3单晶的热释光和光释光特性

研究了纯α-Al₂O₃单晶的热释光发光曲线和三维发光谱，以及光释光衰变曲线，对它们的发光机理和剂量学特性进行了分析和讨论.实验观察到α-Al₂O₃单晶β射线照射后立即测量的热释光发光曲线，有峰温为76℃和207℃两个发光峰.经γ射线照射数小时后测量的三维发光谱，只有峰温207℃波长为416 nm发光峰，它与α-Al₂O₃:C晶体的发光波长基本相同，是受热激发到导带的电子与F< 关键词： 2O₃')" href="#">α-Al₂O₃ 三维发光谱 TL/OSL剂量响应     

SrSO4:Eu磷光体的光释光特性

研究了通过掺杂得到的SrSO4:Eu(0.1mol%)的粉末样品的光释光(OSL)特性.用90Sr的β射线辐照0.116-1.16kGy后,测定了恒定光源激发的光释光发光曲线(CW-OSL)和线性光源激发的光释光发光曲线(LW-OSL),对发光曲线分析均得到了四种陷阱成分.采用复合作用响应函数得到SrSO4:Eu辐射剂量响应为线性-亚线性.测量了温度对OSL信号的影响,结果表明OSL信号的温度稳定性很好,最灵敏读出温度约为180℃,说明这时OSL信号来自热激发和光激发的共同作用.用60Coγ辐照100Gy后,测量了热释光(TL)三维光谱,确定了发光波长主要位于375nm,可以确定这是来自于Eu2+能级跃迁的发光.     

CaS:Cu+磷光体的合成及发光性质

本文首先用X光电子能谱分析铜在硫化钙基质中是以一价形式存在的.在掺铜的硫化钙的激发光谱中,有三个吸收峰,峰位分别为268nm、307nm和400nm;在CaS:CuCu+的发射光谱中,产生四个发射峰,峰位分别为430nm、465nm、490nm和610nm.这四个发射峰分别由不同铜离子格位产生的.在Cas:CuCu+的热释发光曲线中,显示单一热释发光峰,峰值温度为120℃,该热释发光峰有可能用作紫外剂量材料.     

低温燃烧合成法制备的氧化铝陶瓷粉体的发光特性

α-Al₂O₃∶C单晶具有优良的热释光特性,被用做热释光剂量计,但α-Al₂O₃∶C晶体剂量计的形状不易加工,生产成本高且碳在晶体中难以掺杂均匀。采用低温燃烧合成法以无水乙醇为溶剂,尿素为染料,硝酸铝为反应物制备少团簇、分散均匀的片状α-Al₂O₃∶C陶瓷粉体。探讨不同点火温度和不同退火温度对其光致发光特性的影响,不同退火温度对热释光特性的影响以及热释光与辐射剂量(90Sr β)的关系。通过分析α-Al₂O₃∶C陶瓷粉体的光致发光光谱得出：α-Al₂O₃∶C陶瓷粉体的发射波长在395 nm附近,点火温度T≤800℃时,点火温度为500 ℃制备的α-Al₂O₃∶C陶瓷粉体的光致发光强度最强;在相同点火温度T=500 ℃下,经不同温度退火制备α-Al₂O₃∶C陶瓷粉体,点火温度为500 ℃制备的α-Al₂O₃∶C陶瓷粉体经1 000 ℃退火后光致发光强度最强。通过分析α-Al₂O₃∶C陶瓷粉体的热释光曲线得出：退火后的α-Al₂O₃∶C陶瓷粉体在200 ℃左右的热释光峰值占主导,900 ℃退火的α-Al₂O₃∶C陶瓷粉体在200 ℃附近的热释光峰值最强;通过峰高法对900 ℃高温退火处理后的α-Al₂O₃∶C陶瓷粉体位于200 ℃左右的热释光峰做剂量响应曲线,可以看出,在1～50 Gy剂量范围内具有良好的热释光剂量线性响应关系,在50～200 Gy剂量范围内出现超线性响应关系。与α-Al₂O₃∶C晶体(1～10 Gy)和多孔Al₂O₃∶C薄膜(1～10 Gy)相比,α-Al₂O₃∶C陶瓷粉体的线性剂量响应范围明显扩大。此研究可为提高氧化铝陶瓷粉体的热释光性能提供思路。     

MSO4:Eu2+(M =Mg,Ca, Sr,Ba)的等电子陷阱与热释光特性

在硫酸盐掺入稀土元素的研究中, 得到了几种掺入Eu²⁺的碱土金属硫酸盐磷光体MSO₄:Eu²⁺ (M =Mg, Ca, Sr, Ba), 这组磷光体具有与掺入三价稀土离子(Tm³⁺, Dy³⁺, Eu³⁺)的碱土金属硫酸盐截然不同的热释光特性, 热释光三维发光谱中只呈现一个热释光峰, 对γ和βup辐射的热释光剂量响应为线性-亚线性响应. 结果清楚地显现出Eu²⁺对碱土金属阳离子的等价取代而形成的等电子陷阱对这些磷光体的热释光特性起了关键性的作用, Eu²⁺等电子陷阱与基质中的本征缺陷SO₄^2-形成的缺陷复合体作为热释光多阶段过程的基本作用单元, 基本上产生一次作用热释光事件. SrSO₄:Eu²⁺是一种典型的等电子陷阱发光的磷光体, 它具有相当高的热释光和光释光发光效率.     

掺稀土元素Dy和Mn,P,Cu的MgSO4的热释发光光谱

实验测定了MgSO4:Dy,Mn和MgSO4:Dy,P以及MgSO4:Dy,P,Cu等的热释光磷光体的三维发光谱.结果表明,掺入Dy的MgSO4磷光体的热释发光谱线的波长与Dy3+离子的能级跃迁相关,Dy3+为热释光主要发光中心.MgSO4中只掺入Mn时,温度在140℃和190℃附近呈现波长为660nm宽范围的连续发光带,这是Mn形成的发光中心的光谱.当MgSO4中同时掺入Dy和Mn时,660nm的Mn发光带和低于300℃的Dy3+离子的发光谱强度均受到抑制,出现了波长为480nm和580nm峰温在380℃的主发光峰.这表明原MgSO4:Dy的360℃发光峰向高温方向移动了约20℃,Dy3+仍为热释光主要的发光中心,Mn则主要起能量转移的作用.MgSO4:Dy,P热释光三维发光谱可看出,P掺入使MgSO4:Dy的260℃发光峰移至283℃,并且强度大大增加,原360℃发光峰的峰温基本不变.当MgSO4:Dy,P中同时掺入Cu时,主要发光峰的峰温仍在283℃,但360℃发光峰的强度被抑制,480nm和580nm的发光峰的相对强度发生了变化.因此,Dy3+仍是热释光主要的发光中心,P和Cu参与形成新的俘获中心.     

热释发光剂量计

本文系统地讨论热释发光剂量学。介绍历史发展和基本理论。分析各种类型的发光体及其热释发光曲线、发光光谱、辐射能量和剂量响应,衰减等性能。比较各种热释发光剂量计、读数器及其和其它固体剂量计的关系。最后讨论热释发光剂量学的超线性和敏化,中子剂量计和热释光紫外剂量计几个问题,指出发展的趋势和用途。     

Y3Al5O12:Ce3+的余辉和热释光特性

高温固相法合成了Ce3+掺杂的Y3Al5O12(YAG)样品,研究了样品的结构、光致发光和热释发光性质.X射线衍射分析结果表明合成样品为YAG纯相,稀土离子的少量掺杂不改变基质YAG的结构.荧光光谱测试表明在高温空气气氛下Y2.95Al5O12:Ce4+0.05制备过程中存在Ce4+的自还原现象,一部分Ce4+被自还原为Ce3+,导致531nm黄光宽带发射.弱还原气氛下制备的Y2.95Al5O12:Ce3+0.05在紫外光照射后具有黄色长余辉,余辉时间长达35 min.热释光测试表明在Ce3+掺杂的YAG样品中存在热释发光,在弱还原气氛下制备的样品Y2.95Al5O12:Ce3+0.05的热释光随温度变化曲线上有112℃和256℃两个明显的热释光峰;而在空气气氛下制备的样品Y2.95Al5O12:Ce4+0.05的热释光随温度变化曲线上只有128℃一个明显的热释光峰.通过对比研究,热释发光主要来源于YAG基质中缺陷能级所陷俘的Ce3+.     

均四甲苯的紫外光谱

研究了均四甲苯在乙醇、乙醚和苯3种有机溶剂中的紫外光谱.结果发现:均四甲苯在190-290nm波长范围内有较多吸收峰,在310nm波长处有较强的吸收峰;190-290nm波长范围内,均四甲苯的紫外吸收会因溶剂浓度和溶剂种类影响而发生变化,而310nm波长处的吸收峰则基本不受影响.因此190-290nm波长处的吸收峰可用...     

Mg_2Si薄膜的光敏电阻特性研究

采用磁控溅射技术、退火工艺和丝网印刷技术,在N-Si(111)(ρ1000Ω·cm)衬底上分别溅射厚度为360nm、400nm、440nm、480nm、520nm、560nm的Mg膜,制备一系列Mg_2Si薄膜,然后在其上印刷叉指Ag电极、经烧结制备光敏电阻.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光谱响应测试系统、半导体器件分析仪和光照响应测试系统对样品的晶体结构、表面形貌、光谱响应、I-V特性以及亮暗电阻进行表征和分析.结果表明:成功制备出单一相Mg_2Si薄膜,且在晶面(220)处出现最强衍射峰;随着薄膜厚度增加,样品衍射峰强度先增加后减小,薄膜表面连续性和致密性良好;在波长为900nm~1200nm范围内光敏电阻表现出良好的光谱响应特性;光电流强度先增加后减小;Mg膜厚度为480nm时光电流强度最大.I-V特性始终呈一条直线,表明其间具有良好的欧姆接触;在光强为1mW/cm~2、波长为1100nm的光照下,亮电阻和暗电阻均随着Mg薄膜厚度增加先减小后增加,Mg薄膜厚度为480nm时,相应的光敏电阻阻值最小且此时的暗电阻、亮电阻比值为1.43×10~3,具有较好的灵敏度.     

乙醇对纳米多孔氧化铝薄膜热释光的影响

以乙醇-草酸混合溶液为电解液,用二次阳极氧化法制备纳米多孔Al_2O_3∶C薄膜。在制备过程中,碳的掺杂浓度可控。实验结果表明,随着碳浓度的增加,热释光强度逐渐增大;随着退火温度的升高,320℃左右的主热释光峰的强度先升高后降低。在退火温度为500℃时,主热释光峰的强度达到最大。纯草酸溶液制备的Al_2O_3薄膜的热释光剂量响应曲线在10~50 Gy是线性的,在50~100 Gy呈超线性;而乙醇-草酸混合溶液制备的Al_2O_3∶C薄膜在10~100 Gy基本呈线性。