Tb3+掺杂的氟氧碲酸盐玻璃发光性能

用高温熔融法制备了Tb³⁺掺杂的氟氧碲酸盐玻璃样品,测试了不同Tb³⁺和Gd³⁺浓度玻璃样品的密度、透过光谱、以及380 nm紫外光和X射线激发的发光光谱.着重研究了玻璃中不同Tb³⁺和Gd³⁺离子含量对玻璃性能的影响规律及机理.结果表明:氟氧碲酸盐玻璃具有较大的密度,ρ大于5 g/cm³;增加Tb³⁺离子的浓度,可以有效提高样品的闪烁发光 关键词： 铽离子 氟氧碲酸盐玻璃 闪烁玻璃 发光性能     

Tb3+掺杂硅酸盐闪烁玻璃发光特性

对Tb³⁺掺杂的硅酸盐闪烁玻璃进行了研究。对玻璃基质、敏化剂、发光激活剂组分进行了优化,改进了熔制温度、保温时间、气氛等工艺条件。根据氟化物具有较好的稀土可溶性,具有相对较低的声子能量,调整了闪烁玻璃中的氟化物含量。讨论了Tb³⁺离子和Gd³⁺,Dy³⁺离子对闪烁玻璃发光性能的影响。闪烁玻璃样品的激发和发射光谱、光衰减时间谱等结果显示:闪烁玻璃基质中由Gd³⁺和Dy³⁺离子向发光中心Tb³⁺离子的无辐射能量共振转移以及在一定浓度范围内Tb³⁺离子之间的交叉弛豫过程对玻璃的发光性能有重要影响。Tb³⁺离子在一定浓度范围内具有自敏化效应,随着Tb³⁺离子浓度的增加,绿色荧光得到增强,蓝紫色荧光减弱,Tb³⁺掺杂硅酸盐闪烁玻璃的发光性能有明显的提高。     

Tm3+/Yb3+共掺氟氧硅铝酸盐玻璃陶瓷蓝色上转换发光研究

按摩尔百分比制备了组分为30SiO₂-(20-x-y)Al₂O₃-40PbF₂-10CdF₂-xTm₂O₃-yYb₂O₃的两组Tm³⁺/Yb³⁺共掺杂氟氧硅铝酸盐上转换蓝色发光玻璃陶瓷材料,测量了其在980nm激 关键词： 玻璃陶瓷 上转换发光 3+/Yb³⁺掺杂')" href="#">Tm³⁺/Yb³⁺掺杂 掺杂浓度     

Tb3+掺杂高密度锗酸盐闪烁玻璃的发光性质

采用高温熔融法制备了Tb³⁺掺杂高密度锗酸盐玻璃。分别测试了该玻璃的透过光谱、密度、荧光光谱、荧光寿命及X射线激发发光光谱,揭示了该玻璃的物理化学性质和发光性质。透过光谱表明该玻璃具有良好的可见光透过率。高含量的Lu₂O₃和Gd₂O₃使得玻璃的密度高达6.4 g/cm³。该玻璃在377 nm光和X射线激发下发出强的绿光。544 nm发光的荧光寿命为1.325~1.836 ms。研究结果表明,Tb³⁺掺杂高密度锗酸盐玻璃是一种可用于慢速事件X射线探测器的候选闪烁材料。     

Ce3+掺杂SiO2-Al2O3-Gd2O3玻璃的闪烁性能

通常, Ce离子掺杂的低密度玻璃有较高的发光效率, 而高密度的Ce离子掺杂玻璃其发光效率很低. 为了解释这一现象, 采用高温熔融法获得了SiO₂-Al₂O₃-Gd₂O₃三元系统的玻璃形成区, 并在还原气氛下制备了Ce³⁺掺杂SiO₂-Al₂O₃-Gd₂O₃以及SiO₂-Al₂O₃-Gd₂O₃-Ln₂O₃ (Ln=Y, La, Lu)闪烁玻璃, 研究了其光谱和闪烁性能. 测试结果显示: 随着Gd₂O₃含量增加, 玻璃紫外截止波长发生红移, 荧光强度降低, 衰减时间缩短; 加入Lu₂O₃, La₂O₃, Y₂O₃后, 紫外截止波长发生红移, 荧光强度降低, 衰减时间变短; 当Gd₂O₃超过10% mol时, X射线荧光积分光产额从相当于锗酸铋 晶体的61%降低到13%. 荧光强度降低、衰减时间缩短的原因是随着玻璃的紫外截止波长红移玻璃的能带宽度变窄, 使得Ce³⁺离子的d电子轨道开始接近玻璃的导带, Ce³⁺离子受辐射后跃迁到d电子轨道的电子会通过导带与玻璃中的空穴复合, 产生电荷迁移猝灭效应.     

用转移函数方法研究铒离子上转换发光与抽运功率的关系

用转移函数方法分析了铒离子上转换发光与抽运功率的关系.对单掺铒离子的发光材料,对比分析了铒离子为高浓度和低浓度掺杂时上转换发光强度与抽运功率的关系.对稀土离子共掺杂系统,分析了Er3+在铒镱共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中的上转换发光过程,认为Er3+绿色辐射的上转换发光强度与抽运激光功率的非平方关系是由于Er3+和Yb3+之间的强交叉弛豫过程引起的.讨论了在稀土离子共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中提高Er3+的上转换发光强度的几种方法. 关键词： 转移函数方法 上转换发光 氟氧化物玻璃陶瓷     

Eu掺杂的高Gd玻璃荧光及闪烁发光性能研究

分别在空气和还原气氛下,采用高温熔融法制备了Eu 掺杂(1 wt%) 的15SiO₂-25B₂O₃-30Al₂O₃-30Gd₂O₃ 氧化物玻璃,对二者的光致发光和闪烁发光性能进行测试. 结果显示：还原气氛下制得的玻璃在395 nm 紫光和X 射线激发下,均可以得到450–550 nm 的Eu²⁺ 蓝绿发光和615 nm 的Eu³⁺ 红光;然而在不同的激发光源下,Eu²⁺ 和Eu³⁺发光强度比存在明显不同,395 nm 紫光激发下,Eu³⁺ 发光强度仅为Eu²⁺ 的0.02 倍,X 射线激发下,Eu³⁺ 发光强度变为Eu²⁺ 强度的1.37 倍. 通过声子边带谱分析,还原后玻璃中Si 形成体附近的Eu³⁺ 全部被还原为Eu²⁺,B 和Al形成体周围的Eu³⁺ 部分被还原为Eu²⁺. 进一步分析闪烁发光的机理表明：Gd 的敏化剂作用以及B 和Al 形成体周围Eu²⁺→Eu³⁺ 的能量传递都增强了还原玻璃中Eu³⁺ 的闪烁发光性能. 关键词： 高Gd玻璃 2+')" href="#">Eu²⁺ 闪烁发光 声子边带谱     

Yb :YAG晶体的闪烁特性

通过不同Yb³⁺掺杂浓度(5%~30%,原子数分数)的Yb:YAG晶体的阴极射线发光谱、衰减时间、光输出及其温度依赖关系的测量,研究了Yb:YAG晶体的闪烁性能.不同Yb³⁺掺杂浓度的Yb:YAG晶体具有不同的光输出和猝灭温度,光输出随Yb³⁺掺杂浓度的增大而降低,猝灭温度则随掺杂浓度的增大而升高.室温下Yb:YAG晶体的发光衰减时间较短,均小于50ns.Yb³⁺掺杂浓度为5%的Yb:YAG晶体具有较高的光输出和较低的猝灭温度.     

Er3+浓度对Er3+/Yb3+共掺氟氧化物玻璃陶瓷上下转换发光的调控

在980 nm激光激发下,Er³⁺/Yb³⁺共掺的发光材料既可以在可见光范围产生上转换发光,也可以在近红外波段产生下转换发光,二者存在竞争关系。本文利用熔融淬火法制备了一系列掺杂不同Er³⁺/Yb³⁺浓度的氟氧化物玻璃陶瓷,测量了样品在980 nm激光激发下的上转换及下转换发射光谱。研究发现,改变Er³⁺的掺杂浓度可以调控上下转换的发光强度。在此基础上,提出了上下转换发光的能量传递模型。本文的研究结果有利于该类材料在不同领域中的应用。     

结构自还原效应对铋掺碱土金属硅磷铝硼玻璃超宽带近红外发光的影响

本文报道了结构自还原对铋掺杂碱土金属硅磷铝硼玻璃超宽带近红外发光性质的影响. 以Eu作为对比, 在空气气氛中采用高温熔融法分别制备了Eu₂O₃和Bi₂O₃掺杂的35SiO₂-25AlPO₄-12.5Al₂O₃-12.5B₂O₃-15RO(R=Ca,Sr,Ba) 玻璃. 结果证实该玻璃中可发生Eu³⁺→Eu²⁺的高温自还原现象, 且随着碱土金属离子半径增大Eu²⁺ 的自还原性减弱; 同样条件下Bi位于1300 nm波段的近红外发光却随之增强, 而位于1100 nm波段近红外发光和源于Bi²⁺的红光则减弱. 根据结构自还原机理及碱土离子半径变化对玻璃近红外超宽带发光性质的影响, 讨论了Bi离子的近红外发光中心的归属. 上述研究表明玻璃结构自还原特性可以为Bi近红外发光机理研究以及高效Bi掺杂超宽带近红外发光玻璃的设计提供一种有效的思路和方法. 关键词： 玻璃 铋掺杂 近红外发光 自还原效应     

芪3在铅-锡-氟磷酸盐玻璃中的聚集及光谱特性

采用低温熔融法制备了有机染料芪3掺杂的不同浓度的铅-锡-氟磷酸盐玻璃,通过对掺杂玻璃激发光谱、发射光谱和吸收光谱的测试,研究了芪3在无机玻璃中的聚集状态和光谱性能。 结果表明,有机染料芪3以单体和二聚物的形式共存于无机玻璃中,和芪3单体分子的激发峰相比,二聚物的激发峰位于短波段,随掺杂浓度的增加,掺杂玻璃的发射峰发生红移,同时在荧光光谱中观察到浓度猝灭现象;芪3分子与无机玻璃通过亲水作用发生了键合,从而导致芪3在无机玻璃中的吸收光谱和发射光谱比在乙醇溶液中出现较大红移;与芪3在乙醇溶液中的荧光强度相比,芪3分子受无机玻璃的“笼”化作用有效的提高了其荧光强度。     

铒掺杂硼酸盐玻璃中的激发态阱

铒掺杂硼酸盐玻璃广泛应用于发光材料中,研究其发光动力学性质对于优化和提高其发光效率具有重要意义. 本文采用传统的熔融淬火法合成了摩尔比为2%的掺铒硼酸盐玻璃,并在低于硼酸盐玻璃转变温度(260 °C)下退火,退火处理后的掺铒硼酸盐玻璃光学性质得到了一定程度的提高. 硼酸盐玻璃未掺杂和掺杂Er³⁺的热性能采用差示扫描量热法以10 °C/min的速度进行测量. 同时还测量了掺铒硼酸盐玻璃发光机理的吸收光谱、激发光谱、稳态发射光谱、瞬态发射光谱和衰减动力学曲线. 实验结果表明Er³⁺在不同激发波长下556 nm处发射时具有不同的寿命,在掺铒硼酸盐玻璃中可能存在激发态阱,利用实验数据得到了激发态阱的深度为0.14 eV.     

Measurement of optical dephasing of Eu3+ and Pr3+ doped silicate glasses by spectral holeburning

Long-lived spectral holeburning has been observed in Eu³⁺ and Pr³⁺ doped silicate glasses, and used to measure homogeneous linewidths (φ_h). In the case of Eu³⁺, holes are burned by optical pumping of nuclear quadrupole levels, and our low temperature measurement of φ_h shows that the previously determined T^1.8 temperature dependence holds down to at least 1.6 K. On the other hand, in Pr³⁺ doped glass, holes are burned by optically induced local lattice rearrangements. In contrast to previously studied inorganic glasses, we find a linear temperature dependence of φ_h for the ³H₄ ? ¹D₂ transition from 1.6 K to 20 K. This was confirmed by picosecond accumulated grating photon echoes. Current theories of dephasing in glasses do not predict these temperature dependences. Holeburning has also been observed in Pr³⁺ doped BeF₂ and phosphate glasses and Nd³⁺ doped silicate glass and thus appears to be a rather general phenomenon in inorganic glasses, as has been found for molecules in organic glasses.     

Effect of induced crystallization in rare-earth doped lithium borate glass

Rare-earth doped borate glasses and glass ceramics are investigated for their potential as photon converters. Thermal processing of the as-made glass results in the formation of nanocrystals therein. For optical activation, the glasses are doped with Eu³⁺ and Tb³⁺, both enabling an intense emission under ultraviolet excitation. Differential scanning calorimetry and X-ray diffraction are applied to analyze the crystallization behavior. Compared to the undoped glass, the glass transition temperature as well as the crystallization temperature are increased with Eu³⁺ doping. Upon thermal processing of the as-made glasses, the transmittance is significantly reduced. Preliminary photoluminescence quantum efficiency measurements yield lower values for the glass ceramics.     

溶胶-凝胶法制备PbS量子点玻璃的研究

采用溶胶-凝胶法合成了半导体PbS量子点掺杂的Na₂O-B₂O₃-SiO₂玻璃,研究了不同热处理工艺对玻璃结构的影响,利用多种表征手段研究了量子点掺杂玻璃中的微晶结构及其光学性能.孔径分析结果表明随着热处理温度的升高玻璃内部孔径不断减小,最终孔结构几乎完全消失;红外光谱分析表明玻璃网络结构在较低温度下己经形成,随温度的升高不断密实化; X射线光电子能谱证明了玻璃中存在PbS,高分辨透射电镜表征了玻璃基质中掺杂的微晶结构是PbS,统计计算表明,玻璃中微晶的平均粒径尺寸为3.5nm;吸收光谱分析发现,微晶掺杂玻璃的吸收边界较PbS的块体材料发生了明显的蓝移,产生了量子尺寸效应;通过Z扫描技术测得其非线性折射率γ为-2.03×10^-14cm²/GW. 关键词： PbS量子点 半导体 非线性光学效应 溶胶-凝胶法     

衬底温度对MOCVD法沉积ZnO透明导电薄膜的影响

研究了衬底温度对MOCVD技术制备的ZnO薄膜的微观结构和光电特性影响. XRD和SEM的研究结果表明，衬底温度对ZnO薄膜的微观结构有显著影响，明显的形貌转变温度大约发生在175℃，低于175℃，薄膜呈镜面结构，晶粒为球状，高于177℃的较高温度范围，薄膜从“类金字塔”状的绒面结构演化为“岩石”状显微组织；随着温度增加，薄膜的晶粒尺寸明显增大.绒面结构的未掺杂ZnO薄膜具有17.96 cm²/V·s的高迁移率和3.28×10^-2 Ω·cm的低电阻率，对ZnO薄膜的进一步掺杂和结构优化有望应用于Si薄膜太阳电池的前电极. 关键词： MOCVD ZnO薄膜 透明导电氧化物 太阳电池     

CeF3闪烁探测器对DD中子的相对灵敏度

 用国内近年新研制的CeF₃闪烁体和常用闪烁体ST401分别配特性相同的光电倍增管，构成两种闪烁体探测器，在强度不随时间变化的DD中子源场中测量了这两种闪烁探测器的相对灵敏度，测量结果表明：CeF₃闪烁探测器对DD中子的灵敏度比同尺寸ST401的灵敏度低一个量级以上。     

The electrical properties of sulfur-implanted cubic boron nitride thin films

Cubic boron nitride (c-BN) thin films are deposited on p-type Si wafers using radio frequency (RF) sputtering and then doped by implanting S ions. The implantation energy of the ions is 19 keV, and the implantation dose is between 10 15 ions/cm 2 and 10 16 ions/cm 2 . The doped c-BN thin films are then annealed at a temperature between 400°C and 800 C. The results show that the surface resistivity of doped and annealed c-BN thin films is lowered by two to three orders, and the activation energy of c-BN thin films is 0.18 eV.     

调控声子提高Tm3+掺杂体系的频率上转换荧光

应用激光光谱学技术,探讨了Tm³⁺离子掺杂透明氟氧化物玻璃陶瓷体系中声子调控对红色激光抽运荧光辐射性质的影响. 研究了基质结构和样品环境温度与电声子相互作用的联系以及声子变化对于荧光辐射产生的影响. 发现改变基质材料的SiO₂含量能影响蓝色上转换荧光效率. 另外,依据温度与声子能量之间的联系,通过改变样品环境温度可明显调节低声子基质材料中掺杂离子激发态能级的布居速率,改变上转换效率. 关键词： 荧光辐射 声子 无辐射弛豫 荧光寿命     

Spectroscopic studies on Fe and Mn doped SrB4O7 glasses

EPR and optical absorption studies on Fe³⁺ and Mn²⁺ doped strontium tetraborate (SrB₄O₇) glasses are carried out at room temperature. The EPR spectrum of the Fe³⁺ doped glass consists of signals with g-values 9.04, 4.22 and 2.04, whereas the EPR spectrum of Mn²⁺ doped glass exhibits a characteristic hyperfine sextet around g=2.0. The spectroscopic analyses of the obtained results confirmed distorted octahedral site symmetry for the Fe³⁺ and Mn²⁺ impurity ions. Crystal field and Racah parameters evaluated from optical absorption spectra are: Dq=790, B=700 and C=3000 cm⁻¹ for Fe³⁺doped glass and Dq=880, B=700 and C=2975 cm⁻¹ for Mn²⁺ doped glass.