Ce 3+ /Tb 3+ 共摻高硅氧閃爍玻璃的研究
發(fā)布時間：2021-09-19 18:39
高硅氧玻璃具有良好的光學性能、物理性能和化學穩(wěn)定性。以高硅氧玻璃為基質載體的閃爍玻璃,同時具有高硅氧玻璃基質的優(yōu)異性能與稀土離子發(fā)光特性,在高能粒子探測方面的應用潛力巨大,具有很高的研究價值。玻璃的制備方法通常是采用高溫熔融法制備,但是在熔融過程中稀土聚合物會形成團簇從而容易造成發(fā)光減弱。為了解決稀土離子團簇的問題,采用將稀土離子溶液浸漬到多孔玻璃中的方法,在還原氣氛中高溫燒結,制備出一種閃爍性能優(yōu)良的高硅氧玻璃。再采用控制變量法對影響玻璃完整性因素逐一進行確定優(yōu)化,最終得到能制備出完整、透明的高硅氧閃爍玻璃的最優(yōu)參數。分別制備了不同濃度的Ce3+離子摻雜、Tb3+離子摻雜和Ce3+/Tb3+共摻的高硅氧閃爍玻璃樣品。分別對樣品進行密度與摻雜量、吸收透過光譜、熒光光譜、陰極射線發(fā)光光譜和熒光壽命等測試。結果表明:樣品的密度隨著稀土離子摻雜量的增大而增大;在可見光范圍內樣品透過率最高可達85%;Ce3+/Tb3+共摻的樣品發(fā)光強度要比單摻樣品的發(fā)光強度增強了...
【文章來源】：長春理工大學吉林省
【文章頁數】：59 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
閃爍體工作原理
探測器體積較大，發(fā)光效率和能量分辨率較低，高能粒子在其粒子測量甄別能力弱，不能滿足高性能閃爍材料的要求[15]。爍材料從材料狀態(tài)不同的角度，可以分為閃爍晶體、閃爍陶瓷爍晶體具有高密度和高光輸出的特性，但是生產成本高和制作了在實際中的大量應用。而閃爍陶瓷中存在著許多晶界，對于降低光產額和輻照硬度。相比之下，閃爍玻璃具有閃爍晶體與點[16]：（1）閃爍玻璃的制備方法和工藝相對簡單，制備成本；（2）閃爍玻璃能夠制備大尺寸樣品，能夠實現大批量生產成分可以在玻璃形成區(qū)域內調節(jié)；（4）閃爍玻璃中激活劑的并且通過工藝調節(jié)，可以使得摻雜離子在玻璃中均勻分布；（好，均勻性高，易于與探測器耦合；（6）閃爍玻璃可以制成7）化學穩(wěn)定性好，不易潮解。具有廣闊的應用前景和市場。料的應用材料在許多探測方面都有著廣泛的應用，主要包括石油探測、工業(yè)探傷、高能物理等方面。如圖 1.2 所示。
稀土離子的摻雜主要是依靠均勻的納米孔吸附稀土離子，來實現稀土離子的。多孔玻璃的制備成本低廉且無毒害；制備溫度低，避開了熔融過程，稀土自由移動，在一定程度上抑制了稀土離子的團簇作用，避免稀土離子局部濃生而發(fā)光猝滅現象。高硅氧玻璃的 SiO2含量為 95 %左右，具有類似石英玻璃耐高溫、化學穩(wěn)定性好[20]。 稀土離子發(fā)光特性稀土元素是一個統稱，它代表了鑭系元素和鈧（Sc）和釔（Y）17 種特殊的.3 是不同稀土元素的能級圖。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]核醫(yī)學成像探測器及晶體材料的研究進展[J]. 何杰,馬羽,袁小平,胡少勤,邱海蓮. 壓電與聲光. 2018(03)
[2]稀土發(fā)光材料研發(fā)及應用進展[J]. 魯景亮. 黃金科學技術. 2017(02)
[3]Ce3+摻雜氟氧鋁硅酸鹽玻璃閃爍性能的研究[J]. 劉力挽,邵沖云,張瑜,周秦嶺,胡麗麗,楊秋紅,陳丹平. 光學學報. 2015(12)
[4]Ce3+摻雜SiO2-Al2O3-Gd2O3玻璃的閃爍性能[J]. 劉力挽,周秦嶺,邵沖云,張瑜,胡麗麗,楊秋紅,陳丹平. 物理學報. 2015(16)
[5]閃爍材料——探索科學世界的一扇窗[J]. 陳向陽,張志軍,趙景泰. 自然雜志. 2015(03)
[6]摻鋁釹高硅氧玻璃的制備及光譜性能研究[J]. 李振君,周艷艷,胡紅,趙鵬,李晨,孫政,曹亞斌. 硅酸鹽通報. 2014(10)
[7]新型亞納秒有機閃爍纖維中子探測器[J]. 丁楠,劉亞南,吳靜,謝鴻志,陳亮. 中國電子科學研究院學報. 2014(01)
[8]Eu摻雜的高Gd玻璃熒光及閃爍發(fā)光性能研究[J]. 唐春梅,沈應龍,盛秋春,劉雙,李文濤,王龍飛,陳丹平. 物理學報. 2013(24)
[9]鈰摻雜高釓镥氧化物玻璃制備和光譜性能[J]. 楊斌,張約品,徐波,夏海平. 光學學報. 2013(02)
[10]Al3+/Eu2+共摻雜高硅氧玻璃的熒光特性[J]. 龔凡涵,錢奇,楊中民,張勤遠,劉艷春,張琪,侯來廣,宋武元. 中國激光. 2012(11)
博士論文
[1]硫/氧化物上轉換發(fā)光材料的制備與發(fā)光性能研究[D]. 張楠.遼寧師范大學 2016
[2]高硅氧玻璃中稀土離子的摻雜量優(yōu)化和發(fā)光性能研究[D]. 任林嬌.重慶大學 2015
[3]稀土摻雜高硅氧玻璃制備關鍵技術及其對發(fā)光性能的影響研究[D]. 金雷.重慶大學 2014
碩士論文
[1]鋱鈰摻雜快速閃爍玻璃的研究[D]. 梁小莉.蘇州大學 2015
[2]Ce3+/Tb3+摻雜高濃度(GdxLu1-x)2O3閃爍玻璃性能研究[D]. 楊斌.寧波大學 2014
[3]鐿閃爍玻璃的制備及光譜表征[D]. 孫小麗.長春理工大學 2013
[4]摻銪鐠離子高密度閃爍玻璃的光學性質研究[D]. 王實現.寧波大學 2012
[5]Tb3+摻雜高密度閃爍玻璃的研究[D]. 何偉.寧波大學 2011
本文編號：3402131
【文章來源】：長春理工大學吉林省
【文章頁數】：59 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
閃爍體工作原理
探測器體積較大，發(fā)光效率和能量分辨率較低，高能粒子在其粒子測量甄別能力弱，不能滿足高性能閃爍材料的要求[15]。爍材料從材料狀態(tài)不同的角度，可以分為閃爍晶體、閃爍陶瓷爍晶體具有高密度和高光輸出的特性，但是生產成本高和制作了在實際中的大量應用。而閃爍陶瓷中存在著許多晶界，對于降低光產額和輻照硬度。相比之下，閃爍玻璃具有閃爍晶體與點[16]：（1）閃爍玻璃的制備方法和工藝相對簡單，制備成本；（2）閃爍玻璃能夠制備大尺寸樣品，能夠實現大批量生產成分可以在玻璃形成區(qū)域內調節(jié)；（4）閃爍玻璃中激活劑的并且通過工藝調節(jié)，可以使得摻雜離子在玻璃中均勻分布；（好，均勻性高，易于與探測器耦合；（6）閃爍玻璃可以制成7）化學穩(wěn)定性好，不易潮解。具有廣闊的應用前景和市場。料的應用材料在許多探測方面都有著廣泛的應用，主要包括石油探測、工業(yè)探傷、高能物理等方面。如圖 1.2 所示。
稀土離子的摻雜主要是依靠均勻的納米孔吸附稀土離子，來實現稀土離子的。多孔玻璃的制備成本低廉且無毒害；制備溫度低，避開了熔融過程，稀土自由移動，在一定程度上抑制了稀土離子的團簇作用，避免稀土離子局部濃生而發(fā)光猝滅現象。高硅氧玻璃的 SiO2含量為 95 %左右，具有類似石英玻璃耐高溫、化學穩(wěn)定性好[20]。 稀土離子發(fā)光特性稀土元素是一個統稱，它代表了鑭系元素和鈧（Sc）和釔（Y）17 種特殊的.3 是不同稀土元素的能級圖。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]核醫(yī)學成像探測器及晶體材料的研究進展[J]. 何杰,馬羽,袁小平,胡少勤,邱海蓮. 壓電與聲光. 2018(03)
[2]稀土發(fā)光材料研發(fā)及應用進展[J]. 魯景亮. 黃金科學技術. 2017(02)
[3]Ce3+摻雜氟氧鋁硅酸鹽玻璃閃爍性能的研究[J]. 劉力挽,邵沖云,張瑜,周秦嶺,胡麗麗,楊秋紅,陳丹平. 光學學報. 2015(12)
[4]Ce3+摻雜SiO2-Al2O3-Gd2O3玻璃的閃爍性能[J]. 劉力挽,周秦嶺,邵沖云,張瑜,胡麗麗,楊秋紅,陳丹平. 物理學報. 2015(16)
[5]閃爍材料——探索科學世界的一扇窗[J]. 陳向陽,張志軍,趙景泰. 自然雜志. 2015(03)
[6]摻鋁釹高硅氧玻璃的制備及光譜性能研究[J]. 李振君,周艷艷,胡紅,趙鵬,李晨,孫政,曹亞斌. 硅酸鹽通報. 2014(10)
[7]新型亞納秒有機閃爍纖維中子探測器[J]. 丁楠,劉亞南,吳靜,謝鴻志,陳亮. 中國電子科學研究院學報. 2014(01)
[8]Eu摻雜的高Gd玻璃熒光及閃爍發(fā)光性能研究[J]. 唐春梅,沈應龍,盛秋春,劉雙,李文濤,王龍飛,陳丹平. 物理學報. 2013(24)
[9]鈰摻雜高釓镥氧化物玻璃制備和光譜性能[J]. 楊斌,張約品,徐波,夏海平. 光學學報. 2013(02)
[10]Al3+/Eu2+共摻雜高硅氧玻璃的熒光特性[J]. 龔凡涵,錢奇,楊中民,張勤遠,劉艷春,張琪,侯來廣,宋武元. 中國激光. 2012(11)
博士論文
[1]硫/氧化物上轉換發(fā)光材料的制備與發(fā)光性能研究[D]. 張楠.遼寧師范大學 2016
[2]高硅氧玻璃中稀土離子的摻雜量優(yōu)化和發(fā)光性能研究[D]. 任林嬌.重慶大學 2015
[3]稀土摻雜高硅氧玻璃制備關鍵技術及其對發(fā)光性能的影響研究[D]. 金雷.重慶大學 2014
碩士論文
[1]鋱鈰摻雜快速閃爍玻璃的研究[D]. 梁小莉.蘇州大學 2015
[2]Ce3+/Tb3+摻雜高濃度(GdxLu1-x)2O3閃爍玻璃性能研究[D]. 楊斌.寧波大學 2014
[3]鐿閃爍玻璃的制備及光譜表征[D]. 孫小麗.長春理工大學 2013
[4]摻銪鐠離子高密度閃爍玻璃的光學性質研究[D]. 王實現.寧波大學 2012
[5]Tb3+摻雜高密度閃爍玻璃的研究[D]. 何偉.寧波大學 2011
本文編號：3402131
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/huaxuehuagong/3402131.html
