紫外激光晶体Ce3+:LiSrAlF6发光温度依赖中的陷阱效应

在105－300K温区内,测量了X射线激发下Ce^3 :LiSrAlF6晶体发光强度的温度依赖（I－T）,在237－300K温区内发光强度有特殊的增强结构,结合105-300K温区内热释光的测量,证实这种发光强度的增强效应是由于陷阱参与发光过程所导致,通过对热释光曲线的进一步分析,得到深度分别为0．51eV和0．55eV的陷阱能级,这些陷阱主要源于Ce^3 取代Sr^2 所形成的杂质缺陷和基质LiSrAlF6中的F^-空位以及Li^ 空位所形成的本征缺陷。     

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。     

紫外激光晶体Ce~(3+)∶LiSrAlF_6发光温度依赖中的陷阱效应

在 10 5～ 30 0K温区内 ,测量了X射线激发下Ce3+ ∶LiSrAlF6晶体发光强度的温度依赖 (I T) ,在 2 37～30 0K温区内发光强度有特殊的增强结构 ,结合 10 5～ 30 0K温区内热释光的测量 ,证实这种发光强度的增强效应是由于陷阱参与发光过程所导致。通过对热释光曲线的进一步分析 ,得到深度分别为 0 5 1eV和 0 5 5eV的陷阱能级 ,这些陷阱主要源于Ce3 + 取代Sr2 + 所形成的杂质缺陷和基质LiSrAlF6中的F-空位以及Li+ 空位所形成的本征缺陷。     

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.     

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     

SrO/Al2O3比率对Sr2AlO4:Eu,Dy发光性能的影响

采用高温固相法合成稀土离子掺杂碱土铝酸盐发光粉,通过改变原料配比分别合成出富Sr和富Al的Sr2AlO4：Eu,Dy发光粉样品。XRD分析结果表明,SrO／Al2O3比率的微小变化不会影响样品的晶相组成。样品的发光性能和长余辉特性测试结果表明,富Al的Sr2AlO4：Eu,Dy发光粉具有较高的荧光强度及较长的余辉时间,说明Sr2AlO4晶格中SrO／Al2O3比率对Sr2AlO4：Eu,Dy发光性能和长余辉特性有很大的影响。激发与发射光谱、发射峰余辉衰减以及热释光谱分析表明,SrO／Al2O3比率的微小变化,导致晶格中发光中心Eu^2 浓度和陷阱的深度与密度发生改变。在富Sr体系中,稀土掺杂离子Eu^2 ,Dy^3 较难进入Sr^2 的晶格位置,晶格中发光中心Eu^2 浓度和陷阱密度都较低,使得粉体发光强度较低,余辉时间较短。     

Li~+掺杂Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉材料的发光性能

采用高温固相法制备Li+掺杂Sr2Mg Si2O7∶Eu2+,Dy3+长余辉材料,对样品进行X射线衍射、扫描电镜、激发光谱、发射光谱、余辉衰减曲线和热释光曲线表征,研究了Li+掺杂对Sr2Mg Si2O7∶Eu2+,Dy3+发光性能的影响。实验结果表明:Li+掺杂对样品激发光谱和发射光谱的峰形、峰位基本没有影响,但是能改善样品的余辉性能。与未掺杂Li+的样品比较,Li+掺杂摩尔分数为2.5%样品的初始发光强度提高了1.5倍,余辉衰减常数提高了1.6倍。通过热释光曲线表征分析陷阱数量并计算了陷阱深度,分析表明,掺杂Li+能增加基质中氧空位的数量,适量增加陷阱深度,从而提高材料的发光性能。     

Eu3+掺杂铌酸盐玻璃的光谱性质

研究了Eu^3 掺杂铌磷与铌硅系列玻璃的发射光谱，声子边带谱及^5D0能级寿命，计算了样品的强度参数。随着Nb2O5浓度的增加，Eu-O键强增大，共价性增强，Eu^3 的局域环境对称性降低，电－声子耦合增强，^5D0能级的无辐射过程加快，寿命变短，温度猝灭加剧。研究了从77－690K铌磷与铌硅系列玻璃中Eu^3 离子在488nm激光激发下的变温荧光发射特性，求出了温度猝灭速率。分析了发光强度增强与减弱的原因，即热布居与无辐射过程随温度的变化关系，研究了谱线宽度与峰值位置随温度的变化关系。     

PbWO4晶体发光强度的温度依赖

对X射线激发下的PbWO4晶体发光强度的温度依赖关系(110-300K)进行了研究,对其I-T曲线中的结构结合热释光进行讨论,利用陷阱解释了I-T曲线中'反常'结构存在的原因.     

Tm3+掺杂SrAl2O4:Eu2+的光激励和热释光性能

通过高温固相法制备出Sr_{0.98-xAl2O4:0.02Eu²⁺,xTm³⁺(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)系列样品,并对其光激励和热释光性能进行了研究。在SrAl2O4:Eu²⁺原有陷阱能级结构的基础上,通过Tm³⁺的掺杂引入了更深的陷阱TB,并增加原有陷阱TA浓度,进而优化了材料的光存储容量及光激励特性。对比研究了系列样品的初始光激励发光强度和热释光强度随着Tm³⁺掺杂量的变化规律,证实陷阱TB为光激励发光提供了有效俘获中心。当Tm³⁺的掺杂摩尔分数x=0.03时,材料中的陷阱TB的浓度达到最高值,同时光激励发光强度最大。对比Tm³⁺共掺前后热释光图谱,通过Chen's半宽法计算出了引入陷阱TB的陷阱深度。实验结果证实材料中TB的浓度对其光激励发光性能起着决定性的作用。在980 nm激发下,由深陷阱TB释放出来的电子可以再次被浅陷阱TA俘获,这种浅陷阱TA的再俘获效应在光激励发光过程中表现为光激励余辉现象。}     

The contribution of hole traps to thermoluminescence of the dosimetric peak in anion-defect α-Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript> single crystals

The thermoluminescent properties of anion-defect alumina single crystals with different FWHMs of the main (dosimetric) peak at 400–500 K are studied. New experimental evidence in favor of the hole nature of traps associated with the high-temperature part of this peak are presented. The introduction of hole trap centers into analysis provided theoretical justification for the experimentally observed dependences of the thermoluminescence (TL) intensity, the temperature position of the main peak, and its FWHM on the occupancy of deep traps. The hole nature of traps of the high-temperature part of the main TL peak is confirmed by the results of examination of specific TL features of shallow trap centers, which govern TL at 350 K, and the temperature variation of the main TL peak spectrum.     

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.     

BaFBr:Eu2+中的新型色心及其光激励发光

本文报导了BaFBr:EU²⁺晶体中的新型色心,即F₂,F₃和F₄心.F₂、F₃和F₄的吸收带分别位于670—715nm,810—900nm和970—995nm.它们是由F心的凝聚作用而形成的缔合中心.由于这些色心比F心稳定,且它们的吸收带偏离Eu²⁺的发射波长(390nm)更远,故更适合于BaFBr:Eu²⁺光激励发光的研究和开发.     

Effect of temperature on spectroscopic features relevant to laser performance of YVO4:Tm3+, GdVO4:Tm3+, and LuVO4:Tm3+ crystals

Optical spectra and luminescence decay curves were measured for thulium-doped YVO(4), GdVO(4), and LuVO(4) single crystals as a function of temperature in the 300-670 K temperature region. In spite of structural similarity, the three systems studied display significantly different transition intensities and nonradiative relaxation rates. It was found, in particular, that the peak value of the pump band absorption intensity diminishes by about 30% for Tm:YVO(4) and Tm:GdVO(4), and the effective emission cross section for the laser transition of Tm(3+) diminishes by a factor of 2 roughly when temperature increases from 300 to 500 K. An unusually small quantum efficiency of the upper laser level in Tm:LuVO(4) has been derived from the analysis of luminescence decay curves.     

掺杂型BaFBr:Eu2+的热释发光性质的研究

BaFBr:Eu^2 是利用色心存储电子－空穴对并用可见光激励读出存储信息（产生Eu^2 的4f^65d→4f^7的跃迁）的优良的光激励发光材料。通过热释发光技术研究了BaFBr:Eu^2 的热激活行为，对其低温段和高温段的热释发光峰分别进行了归属，通过对BaFBr:Eu^2 以及掺杂Na^ 或Al^3 的BaFBr:Eu^2 的热释发光（TL）谱和光激励发光（PSL）谱的表征，指出在BaFBr:Eu^2 中掺杂Na^ 或Al^3 影响了F（Br^-）色心，使其陷阱深度变涛，并从理论上加以计算，得出的热致激发能量的变化与光致激光能量的变化能很好地吻合。     

水热法制备不同形貌的GdVO_4:Eu~(3+)纳米发光材料

采用水热法制备了不同形貌的GdVO4:Eu3+纳米晶样品,对其结构以及发光性质进行了表征。XRD结果表明:水热前驱体和经过灼烧之后样品均为四方晶系,具有锆石结构。TEM照片表明:通过改变表面活性剂分别得到了分散性良好的米粒状、六角形和球形的GdVO4:Eu3+纳米晶粒子。发光光谱表明:在288nm的紫外光激发下,不同形貌的GdVO4:Eu3+纳米晶材料均在617nm处产生特征红光发射,归属为Eu3+离子的5D0→7F2跃迁,不同形貌粒子的发光光谱的相对强度有所不同。     

The effects of deep trap population on the thermoluminescence of Al2O3:C

The influence of deep traps on the 450 K thermoluminescence (TL) peak of Al₂O₃:C is studied. Depending upon the sample and on the degree of deep trap filling, features such as the TL width, area and height can vary considerably. These effects are interpreted to be due to: (a) sensitivity changes introduced by competition mechanisms involving deep electron and hole traps, and (b) the multiple component nature of the 450 K TL peak. The influence of the deep traps on the TL was studied using different excitation sources (beta irradiation or UV illumination), and step annealing procedures. Optical absorption measurements were used to monitor the concentration of F- and F⁺-centers. The data lead to the suggestion that the competing deep traps which become unstable at 800–875 K are hole traps, and that the competing deep traps which become unstable at 1100–1200 K are electron traps. Both the dose response of the TL signal and the TL sensitivity are shown to be influenced by sensitization and desensitization processes caused by the filling of deep electron and hole traps, respectively. Changes in the TL peak at low doses were also shown to be connected to the degree of filling of deep traps, emphasizing the influence of deep trap concentration and dose history of each sample in determining the TL properties of the material. Implications of these results for the optically stimulated luminescence properties are also discussed.     

Features of OSL and TL properties of anion-defective corundum crystals exposed to thermo-optical treatment

The results of systematic investigation of the mechanisms and role of phototransfer in TL and OSL processes in α-Al₂O_3−δ crystals under controlled filling of the main and deep traps depleted at 450 and 720 K, respectively, are presented.Optical depletion spectra of the main and deep traps were measured and compared. It was found that green light stimulation only depletes the main trap, while blue light depletes both the main and deep traps. Optical depletion of the deep trap results in phototransfer of charges that can be realized by 2 mechanisms: either through the main trap to recombination centers or directly to the latter. However, the dominant contribution to the OSL signal is provided by phototransfer through the main trap. It is also found that UV emission at 3.7 eV dominates over F-emission at 3.0 eV in the phototransferred TL spectrum. It is assumed that this UV emission is not related to the F⁺ centers.     

BaFCl:Eu2+中F色心的浓度和光激励截面与温度和紫外线的辐照波长的关系

本文研究了BaFCl:Eu²⁺在不同波长的紫外线辐照和不同的测定温度下的光激励发光性质.通过改变激励方式及激励光的扫描方向,给出了BaFCl:Eu²⁺光激励发光过程中,两种F色心的浓度比值和光激励截面比值与紫外线辐照波长和测定温度的关系.同时我们还研究了在激励读出过程中,对应两种F色心的光激励发光强度与激励温度的关系,并且给出了相应于F(Cl^-)心的热激活能.