电子俘获材料Zn_4B_6O_(13)∶Dy~(3+)的热释光特性研究

通过高温固相扩散反应合成了稀土元素镝掺杂的 Zn4 - x B6 O1 3∶ x Dy3+ 磷光体 .测定了该化合物在高能6 0 Co伽玛射线辐照下的热释发光曲线和三维热释光谱 .三维热释光谱表明 ,位于大约 480 nm和 5 80 nm的发光谱带来自于 Dy3+ 离子的 f-f 跃迁 .基质中掺杂的 Dy3+ 离子浓度的变化能够改变陷阱的相对分布 ,随着Dy3+浓度的增加 ,发光峰温向高温方向移动 ,这可提高剂量器的热稳定性 .当辐照剂量增加时 ,发光峰温亦向高温方向移动 ,即陷阱加深 .确定了 Zn3.86 B6 O1 3∶ 0 .1 6Dy3+样品主峰的陷阱深度 E=0 .73 e V,频率因子S=2 .43× 1 0 9s- 1 .在 1～ 1 0 0 Gy治疗级范围内 ,Zn3.86 B6 O1 3∶ 0 .1 6Dy3+ 对 6 0 Co伽玛射线辐照的热释光剂量响应呈良好的线性关系 .实验结果表明 ,Zn3.86 B6 O1 3∶ 0 .1 6Dy3+是一个潜在的应用于临床医疗的伽玛射线电离辐射热释光剂量计材料 .     

微剂量学研究的进展

微剂量学是交叉学科的新兴领域,研究粒子在物质中能量沉积的微区分布和放射生物学效应,本文主要对微剂量学研究的进展,包括粒子的径迹结构,能量沉积和微剂量学实验技术等方面作一概述。 Microdosimetry is a rapidly developing field in the multi-disciplines. It studies energydeposition processes in media with particular interesting to living system. This paper gives short reviewon the recent progress in the study of microdosimetry including the track structure of ionzing particlesenergy deposition and new microdosimetric experimental techniques.     

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.     

CaSO4掺Eu和Ag,Mn的热释发光谱

用三维发光谱方法,研究了掺Eu和Ag,Mn的CaSO4热释光材料的发光特性。测定了CaSO4：Eu(0．1％,摩尔分数)经1kGy的^60Co的γ射线照射后的热释发光谱,观察到Eu^2 离子的波长为385nm,温度为120,154℃的两个发光峰,Eu^3 离子在波长590,620,700nm处有多个发光峰。测量样品经不同温度热处理后的热释发光谱,发现Eu^2 和Eu^3 离子的发光强度随热处理温度变化规律极不相同,可见,Eu^2 和Eu^3 浓度比可通过热处理来改变,从而得到需要的Eu^2 和Eu^3 相对发光强度。通过CaSO4：Mn(0．5％)和CaSO4：Eu,Mn(0．1％,0．1％)热释发光谱的比较,观察到Mn^2 不仅是发光中心,而且能起能量转移的作用。实验得到的CaSO4：Eu,Mn磷光体有很高的发光效率。实验结果表明Eu^2 取代CaSO4中的Ca^2 ,不需要电荷补偿,有比较稳定和简单的结构,其热释光峰基本符合以一陷阱和一发光中心为前提的一级动力学模型,Ag和Mn的掺入不产生Eu^2 的高温发光峰。当Eu^3 在CaSO4中取代Ca^2 离子时,因其价态不同,则需电荷补偿,可能产生缺陷复合体和局部跃迁发光,它的热释光发光机制不能用一级动力学方程表示,而Ag的掺入起电荷补偿作用,从而改变了Eu^3 发光峰温,而对Eu^2 的发光峰温影响极小。     

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.     

CaSO4∶Eu磷光体的热释光特性研究

用热释光三维发光谱仪和蓝色滤光片的热释光仪测定了CaSO4:Eu2+的辐照后的发光曲线,得到峰温为107和144℃波长390nm的发光峰.辐照50d后,107℃发光峰已衰退,发光曲线呈现144℃单个发光峰.经一级力学方程式拟合得到的激活能E=(1.02±0.03)eV与初始升温法(1.07±0.01)eV和峰形法(1.02±0.01)eV的非常符合.用通用级动力学模型拟合发光曲线,得到陷阱能级E=(1.04±0.01)eV,频率因子s=(2.07±0.8)×1012s-1和动力学级数b=1.05±0.02 关键词： CaSO4∶Eu 剂量响应 动力学参量 热释光     

单掺杂与共掺杂离子对Sr2Mg(BO3)2磷光体热释发光的影响

通过高温固相法合成了Sr2Mg(BO3)2磷光体, 并研究了Li＋, Bi3＋, Gd3＋, Ti4＋共掺杂对Sr2Mg(BO3)2∶Dy磷光体热释发光的影响. 研究发现: Li＋的共掺杂使Sr2Mg(BO3)2∶Dy磷光体的热释光主峰强度增加, 而 Bi3＋, Gd3＋或Ti4＋的掺入使样品的热释光强度降低. 在Li＋, Bi3＋, Gd3＋或Ti4＋共掺杂的Sr2Mg(BO3)2∶Dy磷光体高温热释光发射谱中, 我们观察到了480, 579, 662和755 nm的发射峰, 为特征Dy3＋离子的4F9/2→6H15/2, 4F9/2→6H13/2, 4F9/2→6H11/2和4F9/2→6H9/2跃迁, 与Sr2Mg(BO3)2∶Dy磷光体的发射一致. 利用峰形法, 我们评估了Sr2Mg(BO3)2∶ , ( )热释光磷光体234 ℃发光峰的动力学参数, 陷阱深度E＝1.1 eV, 频率因子s＝6.3×109 s－1, 遵循二级动力学.     

重离子辐射权重因数与辐射损伤模型研究进展

以第五届国际重离子在生物医学中应用会议和第十届国际辐射研究大会为背景,讨论了重离子生物学效应因数、辐射损伤生物物理模型和物理参数的表征等问题． Based on the fifth workshop on heavy charged particles in biology and medicine and the 10 th international congress of radiation research,the biological effects of heavy ions and biophysical models of heavy ions are discussed.