钨酸铅闪烁晶体的双掺杂性能研究

本文采用坩埚下降法生长出了PbWO4:(F,Er)晶体和PbWO4:(F,Nd)晶体,并且对此两种晶体透过性能和闪烁发光性能进行了测试分析.透过光谱结果显示,PbWO4:(F,Er)晶体和PbWO4∶(F,Nd)晶体在350 nm至700nm范围内的透过率比纯的钨酸铅均有较大的提高.紫外激发发射光谱测试结果表明,通过双掺杂可以提高钨酸铅晶体闪烁发光的强度,并且PbWO4:(F,Er)双掺杂晶体在波长为527 nm处和546 nm处均形成了较强的发光峰.通过对掺杂晶体进行XRD分析可知,阴阳离子的同时掺入并未引起钨酸铅晶体结构的明显改变.     

NaF、LiF掺杂钨酸铅晶体的性能研究

采用坩埚下降法生长了NaF、LiF掺杂钨酸铅(PbWO4)晶体,研究了掺杂晶体的透射光谱、光产额和X射线激发发射谱等发光性能.结果表明:与未掺杂PbWO4晶体相比,NaF掺杂可以显著提高PbWO4晶体在350nm附近的透过率,其X射线激发发射谱中出现新的发光峰;而LiF掺杂引起了晶体可见光范围内的强烈吸收,造成PbWO4晶体光产额的显著下降.基于影响PbWO4晶体闪烁性能的原因分析,提出了采用其它价态金属氟化物掺杂来提高PbWO4晶体光产额的新思路.     

钨酸铅纳米晶的制备及其发光性能研究

用沉淀法制备了钨酸铅纳米晶.对制备的钨酸铅纳米晶做了X射线和透射电镜分析,结果显示在100℃烘干后,样品已经结晶良好,晶粒度在10～20nm之间.将其在不同温度下退火后,用荧光谱仪测量了其发光光谱,结果显示其有蓝色、绿色和红色三组主要的发光峰.     

表面活性剂对钨酸铅低维粉体形貌的影响

以钨酸钠和醋酸铅为原料,分别加以表面活性剂聚乙二醇200和十六烷基三甲苯溴化铵,用沉淀法合成出钨酸铅纳米晶和菱形微晶.对样品进行X射线分析,结果显示样品结晶良好.对样品进行透射电子显微镜分析,结果显示钨酸铅纳米晶和菱形微晶成形良好,且分散性良好、无团聚发生.讨论了表面活性剂对钨酸铅低维粉体形貌的影响,认为PEG200对分散性良好的钨酸铅纳米晶的生成起了关键作用,而CTAB则促进了成形良好的菱形钨酸铅微晶的生成.     

板条状钨酸铅的沉淀法合成及荧光特性

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,采用沉淀法合成了板条状钨酸铅晶体.用X射线粉末衍射、扫描电镜、热分析、红外光谱和荧光光谱表征产物的结构和性质.结果表明,随着沉淀物熟化时间的增加,钨酸铅晶体结构从四方晶型转变为单斜晶型,外貌从层叠的塔状结构演变成板条状结构.相变还引起了571 cm-1的红外吸收峰强度的增大,但对热稳定性影响较小.不同熟化时间制备晶体的荧光发射光谱基本一致,都出现较强的378 nm蓝光发射峰.     

高光产额钨酸铅(PbWO4)晶体的研究进展

钨酸铅(PbWO4)晶体由于具有高密度、短辐照长度、高的辐照硬度和快发光等特点而成为目前最具发展潜力的闪烁晶体之一,但其光产额低的缺点限制了它在高能领域以外的应用.因此,提高钨酸铅晶体的光产额以使其在PET装置等低能领域获得应用已成为近年来钨酸铅晶体的研究热点.本文综述了高光产额钨酸铅晶体的研究现状,指出了目前存在的问题.结合理论分析,提出采用坩埚下降法晶体生长技术,离子掺杂和退火等措施是进一步提高钨酸铅晶体光产额的主要途径.     

Er3+掺杂钨酸铅晶体的发光和光谱特征

本试验测试了Er3 掺杂钨酸铅晶体(PbWO4:Er3 )的吸收光谱,依据J-O理论,首次计算报道了光谱项特征:J-O强度参数、量子荧光效率、荧光分支比等,Ω2=3.75×10-20cm2,Ω4=0.67×10-20cm2,Ω6=0.41×10-20cm2。计算证实,PWO:Er3 中几乎有80%的激发能量非辐射跃迁转移致4I13/2能级,4I13/2的计算寿命是5200μs,J-O计算显示,在PWO中产生4I13/2→4I15/2和发射1.53μm.有高的几率。讨论了不同浓度Er3 掺杂对于吸收系数和PbWO4晶体光学吸收边的影响,讨论了Er3 掺杂PbWO4晶体的光致发光和X射线激发发光光谱,PbWO4:Er3 晶体中存在着从PbWO4基质到Er3 离子的能量传递,发光光谱的分析表明,这种能量传递是共振能量传递。     

超细Si/SiOx纳米线和纳米花等离子体辅助生长及光致发光

采用等离子体辅助直流弧光放电技术,以Si粉和SiO2粉为反应原料,制备了不同形貌的超细Si/SiOx纳米线和纳米花.通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线光谱(EDS)对Si/SiOx纳米线的形貌和组分进行表征与分析.Si/SiOx纳米线紫外可见吸收光谱证实了样品的光学带隙为4.58 eV.Si/SiOx纳米线光致发光光谱(PL)表明其在305 nm、495 nm处有较强的发光峰,具有良好的发光性能.     

不同气氛退火对钨酸铅晶体光学性能的影响

为探究不同气氛退火处理对钨酸铅晶体光学性能的影响,对坩埚下降法生长的钨酸铅晶体分别在氧化气氛(O2)、惰性气氛(N2)、还原气氛(CO)下进行退火处理,测试了退火前后的透射光谱、吸收光谱、荧光光谱、光产额和衰减时间等光学性能参数.结果表明,N2气氛退火后钨酸铅晶体350 nm处的本征吸收略有降低而O2和CO气氛退火后略有增强,富O2气氛下退火的钨酸铅(PWO)晶体在420 nm处产生较强吸收峰.O2、N2气氛退火的钨酸铅晶体荧光光谱出现红移,CO气氛退火的钨酸铅晶体荧光强度得到明显改善,O2、N2、CO不同气氛退火的PWO晶体在1000 ns积分时间内的光产额分别为:10 p.e/MeV、25 p.e/MeV、38 p.e/MeV,衰减时间分别约为5.2 ns、4.5ns、4.4 ns.     

N掺杂MgxZn1-xO薄膜结构和光学性质研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了N掺杂MgxZn1-xO薄膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射光谱、光致发光(PL)谱对N掺杂MgxZn1-xO薄膜样品的晶体结构、表面形貌和光学性能进行了研究.XRD结果表明所有样品均形成了MgZnO合金薄膜,没有观察到其它氧化物的衍射峰.样品的结晶质量越差,样品的表面形貌越不规则,但样品在可见光的透射率越强,甚至达到了95;.样品的禁带宽度随Mg含量的增加而增加,随N含量的增加而减小.所有样品的光致发光谱均观察到强的400 nm发光和弱的可见发光.400 nm的发光强度随Mg含量的增加而减弱,随N含量的增加而增强,认为薄膜在400 nm的发光来源ZnO的激子复合.     

钨酸盐薄膜的原电池电化学制备技术及其发光性能

采用室温原电池电化学技术在钨衬底上制备出了具有发光性能的BaWO4、SrWO4、CaWO4薄膜,利用X射线衍射仪、扫描电镜、荧光光谱仪对样品进行了分析,对薄膜的发光性能进行了研究。XRD分析表明,所制备的钨酸盐薄膜是高度结晶的,呈四方结构;SEM观察表明,在原电池条件下,这些晶体以四方锥形的习性生长。室温下的荧光性能测试表明,所制备的BaWO4、SrWO4、CaWO4薄膜在220nm至240nm的光激发下,均在450nm附近出现一个蓝光发射带,而BaWO4薄膜还在310nm的光激发下,在400nm及590nm附近出现额外的发射带,形成从400~590nm的准连续发射光谱。研究表明,原电池电化学技术为某些功能陶瓷薄膜的制备提供了一条环境协调的、廉价便利的工艺新路线。     

pH值对微波水热法制备γ-MnS微晶形貌及光学性能的影响

采用微波水热法,分别以氯化锰和硫代乙酰胺为锰源和硫源,在不同的pH条件下合成了γ-MnS微晶.利用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),场发射扫描电子显微镜(FESEM),透射电子显微镜(TEM)对样品的物相组成和微观形貌,粒径大小进行了表征.结果表明:在pH大于6时均能合成出结晶性较好的纤锌矿结构γ-MnS,随着pH的增大,产量提高,产物的粒径逐渐变小且自组装为球状微晶,粒径为0.5μm,利用紫外-可见吸收光谱分析(UV),自组装γ-MnS微晶球在300 ～400 nm处出现了较强的吸收峰,其光学带隙随着pH的增大而减小,在光电领域具有潜在的应用.     

Eu3+扩散钨酸铅晶体(PbWO4)光学性能研究

利用离子扩散法对下降法生长PbWO4晶体进行Eu3+扩散,通过透射光谱、荧光光谱、光产额和衰减时间的测试,研究了Eu3+扩散对PbWO4晶体的光学性能的影响.结果表明:Eu3+扩散PbWO4晶体可明显改善在350 nm波段的透过率,荧光光谱主峰为430 nm,且发光强度得到增强,在1000 ns的积分时间门宽内光产额为46 pe/MeV,衰减时间为6.5 ns.     

掺铈钒酸钇晶体的生长及光学性质的研究

报导了采用提拉法生长的高质量的掺铈钒酸钇(Ce:YVO4)晶体,其中Ce3 离子的掺杂浓度为1.0%原子分数。对加工好的掺铈钒酸钇晶片进行了吸收光谱和荧光光谱的测量。三个吸收峰的中心波长分别在473nm、557nm和584nm。400~600nm的发射带包含两个发射峰,其中心波长分别在424nm和469nm处。文章从能级结构上对Ce:YVO4晶体光谱的产生机制进行了讨论。     

新型超细蓝色荧光粉Sr_2MgSi_3O_9: Eu~(2+)的合成及发光性质

采用凝胶-燃烧法在活性炭弱还原气氛下成功合成了新型蓝色发光材料Sr_2MgSi_3O_9∶ Eu~(2+).用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对样品的物相结构、微观形貌及发光性质进行了分析和表征.结果表明:Sr_(2-x)MgSi_3O_9∶ Eu_x~(2+)系列样品的衍射峰数据与Sr_2MgSi_2O_7的JCPDS卡片(卡号:75-1736)衍射峰数据基本一致,属四方晶系.其一次颗粒近似球形,粒径在100 nm左右.激发光谱分布在250～450 nm的波长范围,主激发峰位于424 nm处,次激发峰位于400 nm处,可以被InGaN管芯产生的紫外辐射有效激发.发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于470 nm附近,是典型的Eu~(2+)的4f 5d-4f跃迁导致的.Sr_2MgSi_3O_9∶ Eu~(2+)是一种很有前途用于白光LED的蓝色荧光粉.     

Optical and magnetic properties of (Zn,Mn)O nanostructures synthesized by CVD method

We report on microstructural, optical and magnetic properties of (Zn,Mn)O nanostructures synthesized by a chemical vapor deposition (CVD) technique. Average diameters of the as grown (Zn,Mn)O nanorods and nanowires were ∼400 nm and ∼50 nm, respectively. X‐ray diffraction (XRD) and photoluminescence (PL) spectra provided the evidence that Mn was incorporated into ZnO lattice. PL spectra of the (Zn,Mn)O nanostructures showed shift in near band edge (NBE) emission at 396 nm together with a green band (GB) emission at 510 nm and a blue band (BB) emission at 460 nm. Magnetic measurements revealed mixed magnetic phases (ferromagnetic and antiferromagnetic) in the (Zn,Mn)O nanostructures. Vapor‐solid‐solid (VSS) mechanism was thought to be responsible for the growth of the nanostructures at low temperatures. (© 2011 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Optical properties of flower‐like CdS prepared by a hydrothermal method with SDBS as surfactant

In this article, flower‐like CdS structures have been prepared by a hydrothermal method with SDBS as surfactant. The influences of different experimental conditions on the morphologies, UV‐Vis and fluorescence properties of CdS have been investigated. The performances of CdS have been analyzed by X‐ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), ultraviolet‐visible (UV–Vis) and room‐temperature photoluminescence (PL). The XRD result indicates that the flower‐like CdS structures are of hexagonal phase. The FESEM results indicate that the main role of SDBS is to make the CdS crystals assemble together to form the flower‐like structures. The UV–Vis results show CdS has a strong absorption in the ultraviolet region and visible‐light region. The PL results show CdS has two emission peaks, respectively at 461 nm and 553 nm. The growth mechanism for the formation of flower‐like CdS structures is also described.     

硫化锌微米球的水热合成和光催化性能

采用简单的低温水热法成功合成了硫化锌微球.利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、光催化、光致发光(PL)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)技术对ZnS样品的结构、形貌及光学和光催化性能进行表征和分析.结果表明ZnS微米球为立方闪锌矿,所制备样品的PL发射中心位于468 rn,室温UV -Vis吸收峰位于276.5nm.光催化性能显示,在自然光照射1h时,甲基橙的降解率达到93.15;.实验制备的硫化锌样品具有较好的光催化性能和应用前景.     

A template‐free route for controlled synthesis of dumbbell‐like Sb2S3 microcrystals

Large amounts of dumbbell‐like Sb₂S₃ microcrystals were synthesized via a simple solvothermal treatment method. Various techniques such as x‐ray diffraction (XRD), field‐emission scanning electron microscope (FESEM), high‐resolution transmission electron microscope (HRTEM), selected area electron diffraction (SAED), and photoluminescence spectrometry (PL) have been used to characterize the obtained products. The results showed that the products belong to the orthorhombic Sb₂S₃ phase, and the dumbbell‐like Sb₂S₃ microcrystals were composed by uniform microrods. Besides, the morphologies of Sb₂S₃ microcrystals could be changed from microshperes to dumbbell‐like microcrystals by only adjusting the reaction solvent. The solvent effects are discussed in detail. Furthermore, the PL properties of the obtained Sb₂S₃ microcrystals clearly show shape effects. (© 2009 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)