本文關鍵詞：新型氟化物微晶玻璃的設計、溫度傳感與閃爍體性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文圍繞新型氟化物微晶玻璃的設計、溫度傳感與閃爍體性能研究展開,主要包含三部分內(nèi)容：(a)與KYb2F7:Er3+微晶玻璃的制備、上轉換發(fā)光及溫度傳感研究(第2、3章)；(b) KLu2F7:Tb3+與KTb2F7微晶玻璃的制備、熒光及閃爍特性(第4、5章)；(c)自析晶KYbF4:Ho3+微晶玻璃的制備及上轉換熒光特性(第6章)。本論文內(nèi)容概括如下：(1) K3YF6:Er3+微晶玻璃的制備、上轉換發(fā)光及溫度傳感研究。用熔融淬冷法合成了稀土離子摻雜的K3YF6自析晶微晶玻璃并對其熒光特性進行了細致地研究。熱處理前,K3YF6納米晶已經(jīng)形成,這有助于控制晶粒尺寸和稀土離子進入納米晶。通過摻雜Eu3+作為熒光探針探究了基質結構的變化,熱處理后基質的對稱性明顯提高。K3YF6微晶中熒光強度的增強和明顯的斯塔克劈裂說明Eu3+與Er3+進入了析出的K3YF6納米晶中�；贔IR (Fluorescence Intensity Ratio)方法和Er3+離子的TCEL (Thermally Coupled Energy Levels)能級,對K3YF6:Er3+的熒光測溫性能進行了系統(tǒng)地探究。研究表明,K3YF6:Er3+溫度傳感器具有較高的能級差、靈敏度、較好的穩(wěn)定性和可重復性,可應用在高精度溫度測試領域。(2) KYb2F7:Er3+微晶玻璃的制備、上轉換發(fā)光及溫度傳感研究。通過熔融淬冷法合成了KYb2F7:Er3+微晶玻璃。探究了其微觀結構與上轉換熒光特性。KYb2F7:Er3+微晶中熒光的增強和明顯的斯塔克劈裂說明Er+進入了對稱性高、聲子能低的KYb2F7納米晶中。然后利用FIR技術對其測溫性能進行了研究,從中獲得了較大的能級差和靈敏度。結果表明,KYb2F7:Er3+微晶玻璃有望作為具有高靈敏度的光學溫度傳感器使用。(3) KLu2F7:Tb3+微晶玻璃的制備、熒光及閃爍特性。利用熔融淬冷法合成了Tb3+摻雜的KLu2F7微晶玻璃,并系統(tǒng)地研究了其結構和熒光特性。熱處理后,X射線激發(fā)下的發(fā)射譜(XEL)及光致發(fā)光(PL)均有顯著增強,且Tb3+的543nm發(fā)射的壽命得以延長,這說明Tb3+富集到了KLu2F7納米晶中。結果顯示,KLu2F7:Tb3+微晶玻璃有望應用在X射線成像領域。(4) KTb2F7微晶玻璃的制備、熒光及閃爍特性。利用熔融淬冷法首次合成了自析晶的KTb2F7微晶玻璃。利用XRD、TEM等手段系統(tǒng)地研究了其結構和熒光特性。KTb2F7晶體在熱處理前已經(jīng)形成,進一步熱處理后,XEL及PL均有明顯增強,這些證明KTb2F7的結晶度進一步增加。該微晶玻璃X射線成像領域(比如工業(yè)探傷、X射線增感屏)有潛在應用,且這種以發(fā)光離子作為基質的方法有助于設計其它新型微晶玻璃。(5)自析晶KYbF4:Ho3+微晶玻璃的制備及上轉換熒光特性。采用傳統(tǒng)的熔融淬冷法合成了KYbF4:Ho3+微晶玻璃,且系統(tǒng)地探究了其微觀結構及上轉換熒光性質。熱處理前,KYbF4納米晶已經(jīng)形成,這有助于控制晶粒尺寸和稀土離子進入納米晶。上轉換發(fā)光強度的增強、壽命的延長以及明顯的斯塔克劈裂表明析晶體后Ho3+離子進入到了聲子能較低的KYbF4納米晶中。研究表明,這種包含KYbF4內(nèi)米晶的透明氟化物微晶玻璃是一種優(yōu)異的上轉換基質材料。
【關鍵詞】：微晶玻璃 上轉換 K_3YF_6 KTb_2F_7 光溫度探測 閃爍體
【學位授予單位】：浙江師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ171.733
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 稀土離子摻雜的氟化物微晶玻璃簡介11-14
• 1.2.1 微晶玻璃11-12
• 1.2.2 稀土離子摻雜的氟化物微晶玻璃12-13
• 1.2.3 氟化物微晶玻璃的合成13-14
• 1.3 上轉換發(fā)光14-15
• 1.3.1 上轉換發(fā)光機制14-15
• 1.4 光溫度探測FIR技術15-18
• 1.4.1 光學溫度傳感器15-16
• 1.4.2 FIR技術16-18
• 1.5 閃爍體材料概述18-19
• 1.6 本論文的主要工作19-21
• 2 K_3YF_6：Er~(3+)微晶玻璃的制備、上轉換發(fā)光及溫度傳感研究21-34
• 2.1 引言21-22
• 2.2 實驗22-23
• 2.3 結果與討論23-32
• 2.3.1 結構性質分析23-26
• 2.3.2 發(fā)光特點26-28
• 2.3.3 基于FIR的光溫度探測28-31
• 2.3.4 上轉換發(fā)光機制31-32
• 2.4 結論32-34
• 3 KYb_2F_7：Er~(3+)微晶玻璃的制備、上轉換發(fā)光及溫度傳感研究34-43
• 3.1 引言34-35
• 3.2 實驗35-36
• 3.3 結果與討論36-42
• 3.3.1 結構性質分析36-38
• 3.3.2 轉換發(fā)光特點38-39
• 3.3.3 基于FIR的光溫度探測39-41
• 3.3.4 上轉換發(fā)光機制41-42
• 3.4 結論42-43
• 6 KLu_2F_7：Tb~(3+)微晶玻璃的制備、熒光及閃爍特性43-50
• 4.1 引言43-44
• 4.2 實驗44-45
• 4.3 結果與討論45-49
• 4.3.1 結構性質分析45-47
• 4.3.2 光致發(fā)光特點47-48
• 4.3.3 X射線激發(fā)下的發(fā)光性質48-49
• 4.4 結論49-50
• 5 KTb_2F_7微晶玻璃的制備、熒光及閃爍特性50-57
• 5.1 引言50-51
• 5.2 實驗51-52
• 5.3 結果與討論52-56
• 5.3.1 結構性質分析52-54
• 5.3.2 光致發(fā)光特點54-55
• 5.3.3 X射線激發(fā)下的發(fā)光性質55-56
• 5.4 結論56-57
• 6 自析晶的KYbF_4：Ho~(3+)微晶玻璃的制備及上轉換熒光特性57-64
• 6.1 引言57
• 6.2 實驗57-58
• 6.3 結果與討論58-63
• 6.3.1 結構性質分析58-60
• 6.3.2 上轉換發(fā)光特點60-61
• 6.3.3 上轉換發(fā)光實現(xiàn)機制61-63
• 6.4 結論63-64
• 7 總結和展望64-65
• 參考文獻65-73
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果73-74
• 致謝74-76

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本文編號：502809