一类电子俘获型红外可激发材料光学性能研究

测试了硫化助熔剂法制备的电子俘获型红外可激发材料Ｅｕ，Ｓｍ∶ＣａＳ和Ｃｅ，Ｓｍ∶ＣａＳ的激发光谱、红外激励光谱、荧光光谱及红外上转换发光光谱等，结果表明：这类材料不仅具有红外上转换及光存储功能，而且具有光谱响应范围广、可在室温下工作以及造价低等优点，是一类很有发展前途的光学功能材料。     

电子俘获型红外上转换屏

利用溶液悬浮分层提取技术获得粒度较为一致的电子俘获材料（ＥＴＭ）粉末，考虑ＥＴＭ屏空间分辨率、红外→可见发光亮度、ＥＴＭ化学稳定性和膜层均匀性等主要因素，采用不同方法制作了ＥＴＭ屏，较好地解决了ＥＴＭ膜层均匀性及器件封装后的化学稳定性等问题，并通过测试比较，提出了一种兼顾空间分辨率和红外上转换发光亮度的微镶嵌屏制作技术方案．     

利用电子俘获材料研制复合型短波红外探测器

论述了短波红外探测技术的发展状况及其在探测、识别和遥感等领域的需求。阐述了高分辨、低成本的短波红外探测器的研究意义。分析了电子俘获材料(ETM)的上转换功能及其光学特性,提出了ETM与CCD结合实现复合短波红外探测的方案,并获得了初步的实验结果。     

电子俘获材料的光学性质及光存储机制研究

报道在硫化锶中掺入Ｅｕ、Ｓｍ和Ｃｅ、Ｓｍ两种激活剂的具有良好的光存储功能的新型光子学材料。以紫外到绿光之间不同波长的光写入信息，用近红外光读出，读出信号为橙色或绿色发光。系统的光响应速率小于２０ｎｓ，写／读／擦速度快；光存储机制为电子的俘获和释放，无热效应，比目前的其他光存贮系统更优越。     

电子俘获材料的研究现状及在红外检测方面的应用

电子俘获材料在辐射剂量测定、光信息处理、光存储、红外光检测等许多技术领域具有广泛的应用。本文详细介绍了电子俘获材料的发光原理、材料种类、制备方法以及研究现状,并针对该材料在红外光检测方面的应用,提出了在室温下该材料存在红外光检测上限的观点。针对电子俘获材料存在性质不稳定及在制备过程中需用到硫化类材料易造成污染等问题,建议进一步改进材料制备方法。最后,文中指出玻璃陶瓷类电子俘获材料会有很好的发展前景,并对该种材料未来的发展前景进行了展望。     

一类电子俘获型红外可激发材料的制备和光学性质

采用硫化助熔剂法(SFM)合成了具有红外上转换及光存储特性的稀土激活光子学材料CaS:Eu,Sm和CaS:Ce,Sm.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试了合成材料的物相结构和微观形貌,结果表明,合成材料具有单一相,相纯度在98.5%以上;采用CaCO₃制备的合成材料晶化程度更好,生成的晶粒更大.利用荧光光谱仪和分光光度计测量了合成材料的光学性质,结果表明,这类电子俘获材料在紫外线或短波长可见光有效激发下,能通过电子俘获实现光存储,并对近红外光有上转换作用.通过对合成材料及有关稀土元素原子结构分析,提出了两种新的稀土激活剂.     

电子俘获型薄膜材料的结构与光学性能

采用电子束沉积技术成功制务了以碱土金属硫化物为基质材料，稀土元素离子作为激活中心的输出红光的红外上转换及光存储薄膜材料ＣａＳ：Ｅｕ，Ｓｍ物相结构测试表明，基片温度和后退火晶化处理对薄膜的晶态有很大影响，在本实验的制备条件下，（２００）面的衍射蜂最强；加硫共蒸或通入少量Ｈ２Ｓ有助于改善ＣａＳ薄膜的化学计量比，光谱测试表明，薄膜材料的光学性能与粉末材料基本相同。     

Sm：CaS的电子俘获机制

用紫外光辐射单掺钐的ＣａＳ后，观察到很强的红外激励上转换发光。这是由不同格位的钐离子间的电荷转移引起的。本文研究了它的光学性质及有关的电子俘获机制。     

电子俘获材料的红外上转换效率

采用稀土直接掺杂工艺提高了电子俘获材料CaS:Eu,Sm和CaS:Ce,Sm的发光亮度和制备效率,并利用超短脉冲红外激光测试了它们的红外上转换效率.借助等离子体质谱技术检测了硫化助熔剂法和稀土直接掺杂工艺合成电子俘获材料中主要掺杂剂的化学计量比,分析了影响电子俘获材料上转换发光效率的主要因素.     

电子俘获材料Eu,Sm：CaS荧光特性的研究

研究了电子俘获材料Eu,Sm:CaS在室温下的荧光激光发谱和荧光辐射谱,荧光激发谱由四个激发带构成,是由Eu^2 的4f^7→4f^55d跃迁和基质吸收所产生的,可见光激光发下的荧光辐射谱是由一个极强的宽带和两个极弱的窄带构成,紫外光激光发下的荧光辐射谱中不仅出现了以上三个辐射带,还出现了七个较强的窄带,这些荧光辐射带分别是由Eu2 的4f^65d→4f^7,Sm^3 的f→f,Eu^3 的f→f跃迁所产生的。研究还发现,当激剂浓度一定时,Eu^2 的辐射带明显比Sm^3 的辐射带强。     

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.     

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。     

电子俘获材料光谱特性的研究

采用沉积法将电子俘获材料不仅粉末制成薄膜样品,用ＷＧＹ－１０荧光光度计、自建光谱测试系统对薄膜样品的各种光谱特性进行测试和简单分析,不仅提供了电子俘获材料的激发、激励及辐射光谱特性,为材料的应用提供了技术上依据,而且是优化材料制备工艺所必需的测试环节。此实验可作为近代物理实验课的小型科研训练题目。     

掺稀土离子的电子俘获材料

可利用不等价离子取代法或高能射线辐照法制备电子俘获材料,如长余辉发光材料znO-SiO₂-B₂O₃-MnO、CaS:Eu²⁺,Tm³⁺、CaGa₂S₄:Eu²⁺,Ho³⁺和固体剂量材料Zn_0.96(BO₂)₂:0.04Tb,Sr_0.93Dy_0.07B₄O₇等.利用俘获在缺陷中的电子-空穴对的复合,并把能量传递给Eu²⁺或Mn²⁺等激活离子而产生长余辉发光或热释光.它们将在弱光照明与显示,信息存储和辐射治疗与探测、监控等方面获得应用.     

利用电子俘获材料实现光学IPA神经网络模型

报道用自行研制的ＣａＳ（Ｅｕ，Ｓｍ）电子俘获材料表示互联机重矩阵以实现光学ＩＰＡ神经网络模型，由于ＣａＳ（Ｅｕ，Ｓｍ）的红外激励发光强度与俘获的电子密度及红外读出光强度之积成线性关系，故可用来表示互联权重矩阵以实现光学神经网络，这种互联权重矩阵具有很宽的数值范围，并可以用光学的办法进行快速擦除，重写。     

用电子俘获材料实现实时图像微分

根据数学形态学的基本思想，采用离焦的卷积光学系统，利用电子俘获材料的饱和特性和图像减法功能实现图像微分，这一方案具有清晰度高、实时性，全并行性的优点，取阀和减法运算都用一片电子俘获薄膜来实现。     

可用于光存储和光学信息处理的SrS（Eu,Sm）电子俘获薄膜的研究

报道用电子束蒸发法制备的ＳｒＳ（Ｅｕ，Ｓｍ）电子俘获薄膜的特性，给出了这种薄膜的Ｘ射线衍射图、原子力显微镜（ＡＦＭ）形貌观察结果、光谱及存储的图像照片等。结果表明所制备的电子俘获薄膜具有很好的光学特性，具有应用在光存储和光学信息处理上的能力。     

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.     

电子碰撞激发机制中自电离与双电子俘获

以Ge为例,研究了双电子复合代替自电离与双电子俘获对离子布居的影响;通过解包括双激发态和自电离与双电子俘获过程的速率方程组,研究了类F离子与类Ne离子基态对19.6nm与23.6nm激光线上、下能级的布居贡献因子及类Na离子与类Ne离子的电离速率,并讨论了这两条激光线的反转与增益。