稀土掺杂硅酸铋材料的热释光研究
硅酸铋（Bi4Si3O12:简称BSO）是一种闪烁材料，BSO晶体是常见的材料类型，其物理性能与闪烁材料BGO相似，并且作为闪烁材料，BSO晶体的衰减时间比BGO快，同时BSO原料成本要比BGO的低，高纯的BSO多晶原料对BSO晶体的生长也具有重要的意义。但BSO晶体的光输出值相对较小，目前研究者们主要通过掺杂的手段来改善BSO晶体的发光性能。 本文以高温固相合成法制备了Eu掺杂BSO粉体，Eu掺杂BSO粉体颗粒的粒径明显减小，其在波长为394nm的近紫外光激发下，发射峰从常规的613nm迁移至703nm。结合粉体热释光曲线图分析可知：因Eu掺杂浓度的不断增加，一部分Eu3+离子取代BSO中Bi3+离子的位置，一部分Eu3+离子则进入BSO的晶格间隙中，基质材料因掺杂的Eu3+离子及Eu3+离子位置的不对称性形成若干深度较浅的缺陷，俘获电子能力增强，宏观上表现为Eu3+离子发光现象的变化。 本文采用高温固相合成法制备了纯相的Dy掺杂BSO多晶粉体原料，并通过坩埚下降法生长了不同掺杂浓度的BSO晶体。根据Dy掺杂BSO晶体的相关测试结果得出：低浓度掺杂有利于提高晶体的光输出性能，高浓度掺杂则有利于抑制晶体生长过程中的组分分凝，增强晶体生长质量，但光输出性能降低。结合材料的热释光测试结果表明：低浓度的Dy3+离子掺杂对Bi3+离子的光输出具有敏化作用，掺杂后提高了晶体的光输出，但是随着掺杂浓度的增加，Dy3+离子可以作为独立的发光中心，而和Bi3+离子具有竞争性，故高浓度掺杂所对应的晶体光输出值减小。
热释光;硅酸铋;坩埚下降法;发光性能;稀土掺杂
上海应用技术大学
硕士
材料化学工程
徐家跃
2016
中文
TQ422
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）