Ce 3+ /Tb 3+ 共掺高硅氧闪烁玻璃的研究
发布时间：2021-09-19 18:39
高硅氧玻璃具有良好的光学性能、物理性能和化学稳定性。以高硅氧玻璃为基质载体的闪烁玻璃,同时具有高硅氧玻璃基质的优异性能与稀土离子发光特性,在高能粒子探测方面的应用潜力巨大,具有很高的研究价值。玻璃的制备方法通常是采用高温熔融法制备,但是在熔融过程中稀土聚合物会形成团簇从而容易造成发光减弱。为了解决稀土离子团簇的问题,采用将稀土离子溶液浸渍到多孔玻璃中的方法,在还原气氛中高温烧结,制备出一种闪烁性能优良的高硅氧玻璃。再采用控制变量法对影响玻璃完整性因素逐一进行确定优化,最终得到能制备出完整、透明的高硅氧闪烁玻璃的最优参数。分别制备了不同浓度的Ce3+离子掺杂、Tb3+离子掺杂和Ce3+/Tb3+共掺的高硅氧闪烁玻璃样品。分别对样品进行密度与掺杂量、吸收透过光谱、荧光光谱、阴极射线发光光谱和荧光寿命等测试。结果表明:样品的密度随着稀土离子掺杂量的增大而增大;在可见光范围内样品透过率最高可达85%;Ce3+/Tb3+共掺的样品发光强度要比单掺样品的发光强度增强了...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
闪烁体工作原理
探测器体积较大，发光效率和能量分辨率较低，高能粒子在其粒子测量甄别能力弱，不能满足高性能闪烁材料的要求[15]。烁材料从材料状态不同的角度，可以分为闪烁晶体、闪烁陶瓷烁晶体具有高密度和高光输出的特性，但是生产成本高和制作了在实际中的大量应用。而闪烁陶瓷中存在着许多晶界，对于降低光产额和辐照硬度。相比之下，闪烁玻璃具有闪烁晶体与点[16]：（1）闪烁玻璃的制备方法和工艺相对简单，制备成本；（2）闪烁玻璃能够制备大尺寸样品，能够实现大批量生产成分可以在玻璃形成区域内调节；（4）闪烁玻璃中激活剂的并且通过工艺调节，可以使得掺杂离子在玻璃中均匀分布；（好，均匀性高，易于与探测器耦合；（6）闪烁玻璃可以制成7）化学稳定性好，不易潮解。具有广阔的应用前景和市场。料的应用材料在许多探测方面都有着广泛的应用，主要包括石油探测、工业探伤、高能物理等方面。如图 1.2 所示。
稀土离子的掺杂主要是依靠均匀的纳米孔吸附稀土离子，来实现稀土离子的。多孔玻璃的制备成本低廉且无毒害；制备温度低，避开了熔融过程，稀土自由移动，在一定程度上抑制了稀土离子的团簇作用，避免稀土离子局部浓生而发光猝灭现象。高硅氧玻璃的 SiO2含量为 95 %左右，具有类似石英玻璃耐高温、化学稳定性好[20]。 稀土离子发光特性稀土元素是一个统称，它代表了镧系元素和钪（Sc）和钇（Y）17 种特殊的.3 是不同稀土元素的能级图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]核医学成像探测器及晶体材料的研究进展[J]. 何杰,马羽,袁小平,胡少勤,邱海莲. 压电与声光. 2018(03)
[2]稀土发光材料研发及应用进展[J]. 鲁景亮. 黄金科学技术. 2017(02)
[3]Ce3+掺杂氟氧铝硅酸盐玻璃闪烁性能的研究[J]. 刘力挽,邵冲云,张瑜,周秦岭,胡丽丽,杨秋红,陈丹平. 光学学报. 2015(12)
[4]Ce3+掺杂SiO2-Al2O3-Gd2O3玻璃的闪烁性能[J]. 刘力挽,周秦岭,邵冲云,张瑜,胡丽丽,杨秋红,陈丹平. 物理学报. 2015(16)
[5]闪烁材料——探索科学世界的一扇窗[J]. 陈向阳,张志军,赵景泰. 自然杂志. 2015(03)
[6]掺铝钕高硅氧玻璃的制备及光谱性能研究[J]. 李振君,周艳艳,胡红,赵鹏,李晨,孙政,曹亚斌. 硅酸盐通报. 2014(10)
[7]新型亚纳秒有机闪烁纤维中子探测器[J]. 丁楠,刘亚南,吴静,谢鸿志,陈亮. 中国电子科学研究院学报. 2014(01)
[8]Eu掺杂的高Gd玻璃荧光及闪烁发光性能研究[J]. 唐春梅,沈应龙,盛秋春,刘双,李文涛,王龙飞,陈丹平. 物理学报. 2013(24)
[9]铈掺杂高钆镥氧化物玻璃制备和光谱性能[J]. 杨斌,张约品,徐波,夏海平. 光学学报. 2013(02)
[10]Al3+/Eu2+共掺杂高硅氧玻璃的荧光特性[J]. 龚凡涵,钱奇,杨中民,张勤远,刘艳春,张琪,侯来广,宋武元. 中国激光. 2012(11)
博士论文
[1]硫/氧化物上转换发光材料的制备与发光性能研究[D]. 张楠.辽宁师范大学 2016
[2]高硅氧玻璃中稀土离子的掺杂量优化和发光性能研究[D]. 任林娇.重庆大学 2015
[3]稀土掺杂高硅氧玻璃制备关键技术及其对发光性能的影响研究[D]. 金雷.重庆大学 2014
硕士论文
[1]铽铈掺杂快速闪烁玻璃的研究[D]. 梁小莉.苏州大学 2015
[2]Ce3+/Tb3+掺杂高浓度(GdxLu1-x)2O3闪烁玻璃性能研究[D]. 杨斌.宁波大学 2014
[3]镱闪烁玻璃的制备及光谱表征[D]. 孙小丽.长春理工大学 2013
[4]掺铕镨离子高密度闪烁玻璃的光学性质研究[D]. 王实现.宁波大学 2012
[5]Tb3+掺杂高密度闪烁玻璃的研究[D]. 何伟.宁波大学 2011
本文编号：3402131
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
闪烁体工作原理
探测器体积较大，发光效率和能量分辨率较低，高能粒子在其粒子测量甄别能力弱，不能满足高性能闪烁材料的要求[15]。烁材料从材料状态不同的角度，可以分为闪烁晶体、闪烁陶瓷烁晶体具有高密度和高光输出的特性，但是生产成本高和制作了在实际中的大量应用。而闪烁陶瓷中存在着许多晶界，对于降低光产额和辐照硬度。相比之下，闪烁玻璃具有闪烁晶体与点[16]：（1）闪烁玻璃的制备方法和工艺相对简单，制备成本；（2）闪烁玻璃能够制备大尺寸样品，能够实现大批量生产成分可以在玻璃形成区域内调节；（4）闪烁玻璃中激活剂的并且通过工艺调节，可以使得掺杂离子在玻璃中均匀分布；（好，均匀性高，易于与探测器耦合；（6）闪烁玻璃可以制成7）化学稳定性好，不易潮解。具有广阔的应用前景和市场。料的应用材料在许多探测方面都有着广泛的应用，主要包括石油探测、工业探伤、高能物理等方面。如图 1.2 所示。
稀土离子的掺杂主要是依靠均匀的纳米孔吸附稀土离子，来实现稀土离子的。多孔玻璃的制备成本低廉且无毒害；制备温度低，避开了熔融过程，稀土自由移动，在一定程度上抑制了稀土离子的团簇作用，避免稀土离子局部浓生而发光猝灭现象。高硅氧玻璃的 SiO2含量为 95 %左右，具有类似石英玻璃耐高温、化学稳定性好[20]。 稀土离子发光特性稀土元素是一个统称，它代表了镧系元素和钪（Sc）和钇（Y）17 种特殊的.3 是不同稀土元素的能级图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]核医学成像探测器及晶体材料的研究进展[J]. 何杰,马羽,袁小平,胡少勤,邱海莲. 压电与声光. 2018(03)
[2]稀土发光材料研发及应用进展[J]. 鲁景亮. 黄金科学技术. 2017(02)
[3]Ce3+掺杂氟氧铝硅酸盐玻璃闪烁性能的研究[J]. 刘力挽,邵冲云,张瑜,周秦岭,胡丽丽,杨秋红,陈丹平. 光学学报. 2015(12)
[4]Ce3+掺杂SiO2-Al2O3-Gd2O3玻璃的闪烁性能[J]. 刘力挽,周秦岭,邵冲云,张瑜,胡丽丽,杨秋红,陈丹平. 物理学报. 2015(16)
[5]闪烁材料——探索科学世界的一扇窗[J]. 陈向阳,张志军,赵景泰. 自然杂志. 2015(03)
[6]掺铝钕高硅氧玻璃的制备及光谱性能研究[J]. 李振君,周艳艳,胡红,赵鹏,李晨,孙政,曹亚斌. 硅酸盐通报. 2014(10)
[7]新型亚纳秒有机闪烁纤维中子探测器[J]. 丁楠,刘亚南,吴静,谢鸿志,陈亮. 中国电子科学研究院学报. 2014(01)
[8]Eu掺杂的高Gd玻璃荧光及闪烁发光性能研究[J]. 唐春梅,沈应龙,盛秋春,刘双,李文涛,王龙飞,陈丹平. 物理学报. 2013(24)
[9]铈掺杂高钆镥氧化物玻璃制备和光谱性能[J]. 杨斌,张约品,徐波,夏海平. 光学学报. 2013(02)
[10]Al3+/Eu2+共掺杂高硅氧玻璃的荧光特性[J]. 龚凡涵,钱奇,杨中民,张勤远,刘艳春,张琪,侯来广,宋武元. 中国激光. 2012(11)
博士论文
[1]硫/氧化物上转换发光材料的制备与发光性能研究[D]. 张楠.辽宁师范大学 2016
[2]高硅氧玻璃中稀土离子的掺杂量优化和发光性能研究[D]. 任林娇.重庆大学 2015
[3]稀土掺杂高硅氧玻璃制备关键技术及其对发光性能的影响研究[D]. 金雷.重庆大学 2014
硕士论文
[1]铽铈掺杂快速闪烁玻璃的研究[D]. 梁小莉.苏州大学 2015
[2]Ce3+/Tb3+掺杂高浓度(GdxLu1-x)2O3闪烁玻璃性能研究[D]. 杨斌.宁波大学 2014
[3]镱闪烁玻璃的制备及光谱表征[D]. 孙小丽.长春理工大学 2013
[4]掺铕镨离子高密度闪烁玻璃的光学性质研究[D]. 王实现.宁波大学 2012
[5]Tb3+掺杂高密度闪烁玻璃的研究[D]. 何伟.宁波大学 2011
本文编号：3402131
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