Nb2O5掺杂对提高钨酸铅晶体发光性能的微观研究

通过透射谱、X射线激发发射谱(XSL)的测试，研究了布里奇曼(Bridgman)法生长的掺铌钨酸铅晶体的发光性能，并利用正电子湮没寿命谱(PAT)和X射线光电子能谱(XPS)的实验手段，对其微观缺陷进行了深入研究。结果表明，铌掺杂能够有效地改善钨酸铅晶体的350nm吸收带，提高钨酸铅晶体的发光快成分比例，并使得晶体中的正电子捕获中心浓度上升，低价氧浓度上升。提出掺铌钨酸铅晶体中Nb^5 将占据W^6 格位并使得晶体内部分(WO4)^2-根团成为(NbO3 Vo)^-，由此可改善钨酸铅的发光性能。     

+3价离子掺杂钨酸铅晶体发光性能和微观缺陷的研究

通过透射光谱、x射线激发发射光谱（XSL）的测试，研究了Bridgman法生长的几种不同+3价离子掺杂钨酸铅晶体的发光性能，并利用正电子湮没寿命谱（PAT）和x光电子能谱（XPS）的实验手段，对不同钨酸铅晶体的微观缺陷进行研究.实验表明，不同的+3价离子掺杂，对钨酸铅晶体发光性能的改善不同，并使得晶体中正电子俘获中心和低价氧的浓度发生不同变化.其中掺镧晶体的正电子俘获中心和低价氧浓度均上升，而掺钇和掺铋晶体的正电子俘获中心和低价氧浓度均下降，掺锑晶体则出现了正电子俘获中心浓度上升、低价氧浓度下降的情况.提 关键词： 钨酸铅晶体 +3价离子掺杂 正电子湮没寿命谱 x光电子能谱     

掺镧PbWO4闪烁晶体的缺陷研究

利用正电子湮没寿命谱(PAT)和X射线电子能谱(XPS)研究了掺镧所引起的PbWO₄ 晶体缺陷的变化.结果表明：掺镧后,PbWO₄晶体中的正电子捕获中心铅空位(V< sub>Pb)浓度增加,并进一步诱导低价氧浓度的增加.讨论了掺La的作用机制,认为掺 La将抑制晶体中的氧空位,增加铅空位浓度. 关键词： 掺镧钨酸铅晶体 正电子湮没寿命谱 X射线电子能谱 缺陷     

掺钇钨酸铅晶体发光性能和微观缺陷的研究

通过透射谱、X射线激发发射谱（XSL）的测试，研究了Bridgman法生长的掺钇钨酸铅晶体的发光性能，并利用正电子湮没寿命谱（PAT）和X光电子能谱（XPS）实验手段，对掺钇钨酸晶体的微观缺陷进行研究。实验表明，钇掺杂能够提高钨酸铅晶体的发光快成分比例，并使得晶体中的正电子俘获中心浓度下降，低价氧浓度下降。提出掺钇钨酸铅晶体中钇的掺杂主要以Y^3 占据VPb的形式存在。Y^3 占据VPb可能是钨酸铅晶体吸收边得到改善的原因，而由于晶体内低价氧浓度的减少，作为绿光发光中心的（WO3＋O^-)基团的减少可能会使发光快成分比例有所增加。     

钨酸铅晶体的本征色心和辐照诱导色心

根据钨酸铅晶体(PbWO4,简称PWO)的缺陷化学和晶体结构特点,用光吸收谱、广延X射线吸收精细结构(EXAFS)和精密X射线衍射(XRD)方法对高温退火后PWO晶体进行微结构研究,获得了其退火前后缺陷变化的情况,据此提出生成态(asgrown)晶体中350nm本征色心吸收带起源于V-F空穴心,并指出PWO中紫外区色心吸收带的强度取决于晶体中铅空位和氧空位浓度之差:[VPb]-[VO];然后,结合晶体在紫外光(UV)辐照过程中色心的转化规律和偏振吸收谱的实验结果,提高420nm辐照诱导色心吸收带起源于V0F双空穴心.并对所提出的PWO晶体色心模型的合理性进行了讨论. 关键词： 钨酸铅 本征色心 辐照诱导色心 色心模型     

钨酸铅晶体中的偶极缺陷

在用阻抗谱研究PbWO₄（PWO）晶体的介电特性时发现，掺La³⁺的PW O晶体中存在典型的介电弛豫现象，它被归因于La³⁺进入Pb位并与铅空位V_Pb缔合 成偶极缺陷.这一结果不仅清楚地证明了PWO晶体中铅空位的存在，而且表明阻抗谱测试可以成为PWO晶体微结构研究的有力工具.以阻抗谱测试为主要工具，结合光吸收谱（包括红外谱）和x射线光电子能谱，阐明了在异价掺杂离子（3+，4+，5+以及3+和5+双掺）掺杂的PWO晶体中 关键词： 钨酸铅 偶极缺陷 异价掺杂 退火效应     

Hg1-xCdxTe晶体缺陷的正电子湮没寿命

利用正电子(e⁺)湮没寿命谱实验研究了Hg_1-xCd_xTe晶体样品的空位缺陷.碲溶剂法生长的样品，不论是n型导电还是p型导电都存在大量的Hg空位.经过合适的退火工艺，p型材料转为n型，同时对正电子的俘获效应减小，表现为正电子湮没平均寿命值减小14—17ps.若退火温度高于350℃，正电子湮没寿命值又增大，表明Hg空位浓度增加.得到HgCdTe中正电子的体寿命为τ_b=272ps.根据正电子湮没寿命和电参数的测量结果，得出 关键词：     

掺Gd3+,Y3+对PbWO_4低温热释光的影响

通过热释光方法研究了PbWO₄(PWO),PWO:Y³⁺,PWO:Gd³⁺多晶粉末及PWO,PWO:Y单晶的低温(<300K)热释光现象.多晶粉末中,掺杂Y³⁺或Gd³⁺都会大大降低甚至消除200K附近的热释光峰,同时产生新的热释光峰,分别位于125和150K(掺Y掺Gd).这表明掺三价离子除了起到电荷补偿作用以减少Pb³⁺,O^-浓度外,还可以产生新的陷阱能级.对于PWO:Y单晶,掺杂Y³⁺可以消除253K的热释光峰,即消除较深(～0.89eV)的陷阱,但PWO单晶中较浅的陷阱(～0.42eV)对应130K热释光峰仍然存在,对此进行讨论,它最可能源于氧空位缺陷.根据Pb³⁺,Gd³⁺,Y³⁺的电子库仑势不同,在PWO晶体中替代Pb²⁺后形成的电子陷阱深度有别(E_Pb>E_Gd>E_Y),从而解释了相应的热释光峰值温度的不同 关键词： 4')" href="#">PbWO₄ Y和Gd掺杂 热释光 陷阱     

钇掺杂钨酸铅晶体中的极化子和导纳谱

在室温至160 ℃范围内测量了掺钇钨酸铅(PWO∶Y)晶体的直流电导率,证明此时的载流子为极化子.观察到极化子由能带导电到跳跃导电转变引起的电导率极小.在此温区的交流导纳分析给出的交流电导率比直流电导率大三个数量级,说明此时的交流电导率主要是复介电常数的贡献.当样品的电导率和介电常数均随频率而变化时,从交流测量只能得到样品的总的导纳谱，而不能将其中的电导谱和介电谱分开. 关键词： 钨酸铅 电导谱 介电谱 导纳谱 极化子     

掺Gd~(3 ),Y~(3 )对PbWO_4低温热释光的影响

通过热释光方法研究了PbWO4 (PWO), PWO:Y3+, PWO:Gd3+多晶粉末及PWO,PWO:Y单晶的低温(<300K)热释光现象.多晶粉末中，掺杂Y3+或Gd3+都会大大降低甚至消除200K附近的热释光峰，同时产生新的热释光峰，分别位于125和150K（掺Y掺Gd）.这表明掺三价离子除了起到电荷补偿作用以减少Pb3+，O-浓度外，还可以产生新的陷阱能级.对于PWO:Y单晶，掺杂Y3+可以消除253K的热释光峰，即消除较深(～0.89eV)的陷阱,但PWO单晶中较浅的陷阱(～0.42eV)对应130K热释光峰仍然存在，对此进行讨论，它最可能源于氧空位缺陷.根据Pb3+，Gd3+，Y3+的电子库仑势不同，在PWO晶体中替代Pb2+后形成的电子陷阱深度有别（EPb>EGd>EY），从而解释了相应的热释光峰值温度的不同.     

氟离子掺杂钨酸铅闪烁晶体的发光特性

钨酸铅(PWO)晶体是一种综合性能非常优异的无机闪烁晶体,并且在高能物理研究领域已获得重要应用,但光输出偏低的缺点严重制约了它在非高能物理领域的应用.本文采用氟化铅作为掺杂剂,用Bridgman方法生长出了光输出比普通PWO晶体高出2—3倍的新型PWO晶体.紫外和X射线荧光光谱的测试结果表明,这种新型晶体的发光波长比纯PWO晶体红移了大约134 nm,即为553 nm,衰减时间也从几十纳秒延长到100 ns以上,且光输出随积分时间的增加而增强.此外,发射波长和光输出沿晶体生长方向存在明显的位置依赖性,初期     

PbWO4晶体中的填隙氧及其对晶体光学性质的影响

运用GULP计算软件模拟计算了PbWO₄(PWO)晶体中不同位置的填隙氧原子点缺陷的生成能，计算结果表明：当填隙氧原子存在于(WO₄)^2-的周围时，填隙氧原子点缺陷的生成能最低；进一步运用基于密度泛函理论的全数值自洽DV-Xα方法计算了包含填隙氧原子的PWO晶体的态密度，计算结果表明：当填隙氧处在(WO₄)^2-的周围时，容易与(WO₄)^2-上的一个或两个氧离子相互作用形成分子离子O₂^2-或O₃^4-，通过分析这些计算结果，认为PWO晶体中350 nm吸收带的出现很可能与晶体中的氧分子离子有关.     

Influence of Zn Ions Codoping on Luminescence Properties of PbWO4:RE(RE=La, Yb, Y)

Zn and RE (RE=La, Yb, Y) ions co-doped PbWO₄ (PWO) single crystal grown by the Czochralski technique are characterized by x-ray diffraction (XRD), opticaltransmission spectra, and photoluminescence (PL). The doping of Zn ions shows distinct effects on the properties of PWO:RE crystals. At low concentration of Zn ions (200ppm), the luminescence intensity is quite weak for (Zn,La)-doped PWO, but is substantially strong for (Zn,Yb)-doped PWO. The blue luminescence intensity is significantly enhanced with the increasing Zn ions doping for PWO:Y. The trivalent ions codoping can increase the ratio of the blue luminescence contributing to the fast components of light yield. Ybions can enhance efficiency of luminescence in PWO:Yb:Zn because they may act as a luminous sensitization agent which can be involved in the efficient energy transfer and storage of the radiative process.     

含铅空位的PbWO4晶体光学性质及其偏振特性的研究

利用完全势缀加平面波局域密度泛函近似，计算了含铅空位的PbWO₄（PWO）晶 体的电 子结构，模拟计算了复数折射率、介电函数及吸收光谱的偏振特性. 比较含铅空位的PWO晶 体与完整的PWO晶体的吸收光谱及其偏振特性，得到与铅空位相关的吸收光谱及其偏振特性 ，计算结果与实验结果基本相符. 计算得到的含铅空位的PWO晶体的光学偏振特性反映了PWO 晶体的结构对称性. 计算结果表明PWO晶体中350，420，550和680 nm的吸收带的出现与PWO 晶体中铅空位的存在直接相关. 关键词： 4晶体')" href="#">PbWO₄晶体 电子结构 光学性质 铅空位     

Application of X‐ray fluorescence spectrometry on quality control of scintillation crystals

The major components PbO and WO₃ in PWO crystals, Bi₂O₃ and GeO₂ in BGO crystals, as well as Gd, La, Nb, Mg, Mo, Bi, Sb and Y doped in PWO crystals and Eu doped in BGO crystals were successfully determined with X‐ray fluorescence spectroscopy (XRF) using fusion techniques. Calibration standards were synthesized with high‐purity oxides and standard solutions. The analysis results can meet the general requirements of the quality control of the crystal growth and research purpose. The relative standard deviations for Bi₂O₃, GeO₂, PbO and WO₃ are 0.21%, 0.18%, 0.25% and 0.22%, respectively (k = 8). The detection limits for dopants in PWO are below 5 µg/g for Gd, La, Nb, Mo, Sb and Y and below 20 µg/g for Mg and Bi. The detection limits for Eu doped in BGO are 8 µg/g. The testing results of XRF were compared with those of inductively coupled plasma optical emission spectroscopy. It was found that the relative differences of the testing results between the two methods are less than 10% for most dopants in PWO crystals. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

Combustion synthesis and luminescence properties of NaY1−xEux(WO4)2 phosphors

The red phosphors NaY_1−xEu_x(WO₄)₂ with different concentrations of Eu³⁺ were synthesized via the combustion synthesis method. As a comparison, NaEu(WO₄)₂ was prepared by the solid-state reaction method. The phase composition and optical properties of as-synthesized samples were studied by X-ray powder diffraction and photoluminescence spectra. The results show that the red light emission intensity of the combustion synthesized samples under 394 nm excitation increases with increase in Eu³⁺ concentrations and calcination temperatures. Without Y ions doping, the emission spectra intensity of the NaEu(WO₄)₂ phosphor prepared by the combustion method fired at 900 °C is higher than that prepared by the solid-state reaction at 1100 °C. NaEu(WO₄)₂ phosphor synthesized by the combustion method at 1100 °C exhibits the strongest red emission under 394 nm excitation and appropriate CIE chromaticity coordinates (x=0.64, y=0.33) close to the NTSC standard value. Thus, its excellent luminescence properties make it a promising phosphor for near UV InGaN chip-based red-emitting LED application.     

Up-conversion emission in triply-doped Ho/Yb/Tm KGd(WO4)2 single crystals

Detailed spectroscopic studies of the triply doped KGd(WO₄)₂:Ho³⁺/Yb³⁺/Tm³⁺ single crystals (which exhibit multicolor up-conversion fluorescence) are reported for the first time. The absorption spectra of crystals were measured at 10 and 300 K; the room temperature luminescence spectra were excited at 980 nm wavelength. The dependence of the intensity of luminescence on the excitation power for three different concentration of Ho³⁺, Yb³⁺ and Tm³⁺ ions was investigated. Efficient green and red up-converted luminescence of Ho³⁺ ions and weak blue up-conversion luminescence of Tm³⁺ ions were observed in spectra. The red emission of Ho³⁺ ions is more intensive than their green emission. Dependence of the up-conversion luminescence intensity on the excitation power and impurities concentration was also studied; the number of phonon needed for efficient up-conversion was determined for each case. All possible energy transfer processes between different pairs of the impurity ions' energy levels are also discussed.