隨著核物理、高能物理、核醫(yī)學(xué)、工業(yè)探測等領(lǐng)域的迅速發(fā)展,閃爍體作為可以把高能射線轉(zhuǎn)換為可見光的重要材料,受到了人們越來越多的關(guān)注。為了提高探測的時間分辨率,幾乎所有的閃爍計數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域都要求閃爍材料具有較快的光衰減時間,因此對光衰減時間較短的快速閃爍材料的需求越來越大。在所有的閃爍材料中,閃爍晶體具有較高的光產(chǎn)額和較短的閃爍衰減壽命,因此目前使用的大多數(shù)閃爍材料均為閃爍晶體。但由于閃爍晶體的制備工藝復(fù)雜,生產(chǎn)周期長,成本高,尋找可以替代閃爍晶體同時具有快速衰減特性的閃爍材料成為了研究重點。閃爍玻璃制備工藝簡單、玻璃組分易調(diào)整,成本低,還可以制備大尺寸材料,因此是一種候選的閃爍材料。本論文首先探索了摻雜Ce3+離子閃爍玻璃的快速衰減特性。采用高溫熔融法制備了摻鈰閃爍玻璃,密度為4.75g/cm3,在325nm紫外線的激發(fā)下發(fā)出藍綠色熒光,發(fā)光光譜為425nm至625nm的寬帶光譜。實驗測得該閃爍玻璃具有小于3.7ns的光衰減時間,表明摻雜Ce3+離子的閃爍玻璃具有快速時間響應(yīng)特性。本論文采用高溫熔融法制備了一種同時摻雜Tb3+和Ce3+離子的閃爍玻璃,Tb3+離子為玻璃的發(fā)光中心。在Ce3+離子、重金屬氧化物Pb O、Bi2O3、Sb2O3以及Zn O的協(xié)同作用下,考察該閃爍玻璃的光衰減特性。通過對樣品進行密度、吸收光譜、發(fā)射光譜、光產(chǎn)額、光衰減時間等特性的測試,分析鋱鈰閃爍玻璃的物理特性和閃爍性能。測試得出:鋱鈰閃爍玻璃的密度較大,為4.83g/cm3,表明該材料具有較小的輻射長度;鋱鈰閃爍玻璃在可見光范圍內(nèi)有大于80%左右的透過率,透過率最高達99%左右;用325nm的紫外激光對鋱鈰閃爍玻璃進行照射,可以看到青綠色熒光,發(fā)射光譜的主發(fā)射峰在542.4nm;測得鋱鈰閃爍玻璃的光衰減時間小于3.6ns,光產(chǎn)額為Na I:T1晶體光產(chǎn)額的4.3%。由測試結(jié)果可以看出,鋱鈰閃爍玻璃具有較大的密度、良好的透過率以及很快的時間響應(yīng)特性,是快速閃爍探測領(lǐng)域的候選閃爍材料。本論文最后探索了高均勻性大口徑玻璃的制備工藝,成功制備了直徑為10cm,厚度為3cm的高均勻性鋱鈰閃爍玻璃,提高了閃爍玻璃的物理性能。
【學(xué)位單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TL812
【部分圖文】：

鋱鈰閃爍玻璃發(fā)光機理圖

樣品進行外透過率測試。測得的摻鈰閃爍玻璃外透過率如圖 3-1 所紫外吸收截止波長為 375nm，并且外透過率隨著波長的增長快速始外透過率超過 70%，在 589nm 左右外透過率在 74%左右，曲線，表明該材料具有較好的透過性能。

漢光公司的光致發(fā)光熒光光譜系統(tǒng)進行測定，圖 3-2 為光致發(fā)光熒光光。輸出功率為 30mW，輸出口徑為 2mm，輸出波長為 325nm 的紫外激發(fā)樣品室中的閃爍玻璃樣品。樣品經(jīng)紫外光光輻照后產(chǎn)生閃爍光，經(jīng)過i-λ3007)后，由 PMTH-SI-(x)光電倍增管將熒光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘�，然�?DCS200PA)進行信號采集，最后由系統(tǒng)軟件(Zolixscan software)進行記中光電倍增管的響應(yīng)范圍為 200nm~900nm，響應(yīng)帶寬為 150ps。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

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本文編號：2850176