Wu Yun-Tao

Luminescence Property and Energy Transfer of Ce

利用高温固相反应制备了Ce 3+ 、Eu 3+ 共掺杂的(Ce 0.01 Eu x Lu 0.99- x ) 3 Al 5 O 12 ( x =0.02%、0.5%、1%、2%)多晶粉末, 并对其结构和光谱学特性, 特别是Ce 3+ 向Eu 3+ 的能量传递问题进行了研究。X射线衍射结果显示, 所制备样品具有单一的石榴石结构。利用X射线激发发射谱和光致激发发射谱研究了Eu 3+ 掺入浓度对发光中心Ce 3+ 和Eu 3+ 离子发光特性的影响以及Ce 3+ 向Eu 3+ 的能量传递。样品的热释光谱进一步证明Ce 3+ 向Eu 3+ 的能量传递及其与Eu 3+ 浓度之间的变化关系。

lt;sup

利用高温固相反应制备了Ce 3+ 、Eu 3+ 共掺杂的(Ce 0.01 Eu x Lu 0.99- x ) 3 Al 5 O 12 ( x =0.02%、0.5%、1%、2%)多晶粉末, 并对其结构和光谱学特性, 特别是Ce 3+ 向Eu 3+ 的能量传递问题进行了研究。X射线衍射结果显示, 所制备样品具有单一的石榴石结构。利用X射线激发发射谱和光致激发发射谱研究了Eu 3+ 掺入浓度对发光中心Ce 3+ 和Eu 3+ 离子发光特性的影响以及Ce 3+ 向Eu 3+ 的能量传递。样品的热释光谱进一步证明Ce 3+ 向Eu 3+ 的能量传递及其与Eu 3+ 浓度之间的变化关系。

gt;3+

Transparent and colorless lead fluoride crystals with sizes of 20 × 20 × 20 (mm3) are irradiated with several doses of γ-rays from a 60 Co source. Their transmittance spectra before and after irradiation are measured, and a new parameter ΔT = Tb − Ta is defined to evaluate the irradiation damage. Three optical absorption bands peaking at 270 nm, 370 nm and 500 nm are found in the plots of ΔT versus wavelength, and their intensities increase with the irradiation dose. These optical absorption bands, except the one at 270 nm, can recover spontaneously with time. Thermal annealing treatment can enhance this recovery of the transmittance, while the optimum annealing temperature for different samples depends on the irradiation dose.

lt;/sup

针对Ce:Li 6 Lu(BO 3 ) 3 晶体有效原子序数( Z eff )高的问题, 采用低原子序数的Y 3+ 离子部分置换晶体中的Lu 3+ 离子。通过固相合成法制备了Ce:Li 6 Lu 1- x Y x (BO 3 ) 3 (0≤ x ≤1)固溶体。X射线粉末衍射(XRD)分析表明, 该系列固溶体结构与Li 6 Gd(BO 3 ) 3 晶体相同, 空间群为P2 1/c 。其X射线激发发射(XSL)的发光强度随着Y 3+ 的含量增加而降低, 当 x =0.5时, 固溶体的有效原子序数与Li 6 Gd(BO 3 ) 3 闪烁体相当, 但XSL发光强度是其1.4倍。Ce:Li 6 Lu 0.5 Y 0.5 (BO 3 ) 3 的XSL光谱和PL光谱都在400 nm附近出现Ce 3+ 离子的特征峰, 可拟合出361和419 nm两个发光分量, 分别对应于Ce 3+ 离子的激发态电子的 5 d 1 → 2 F 5/2 和 5 d 1 → 2 F 7/2 能级跃迁。Ce:Li 6 Lu 0.5 Y 0.5 (BO 3 ) 3 固溶体的衰减时间比Ce:Li 6 Lu(BO 3 ) 3 略长, 为19.6 ns。当 x =0.50~0.70时, Ce:Li 6 Lu 1- x Y x (BO 3 ) 3 (0≤x≤1)闪烁体比较适合作为中子探测材料。针对Ce：Li6Lu（BO3）3晶体有效原子序数（Zeff）高的问题, 采用低原子序数的 Y3＋离子部分置换晶体中的Lu3＋离子。通过固相合成法制备了 Ce：Li6Lu1-xYx（BO3）3（0≤x≤1）固溶体。X 射线粉末衍射（XRD）分析表明, 该系列固溶体结构与 Li6Gd（BO3）3晶体相同, 空间群为 P21/c。其 X 射线激发发射（XSL）的发光强度随着 Y3＋的含量增加而降低, 当 x=0.5 时, 固溶体的有效原子序数与 Li6Gd（BO3）3闪烁体相当, 但 XSL 发光强度是其 1.4 倍。Ce：Li6Lu0.5Y0.5（BO3）3的 XSL 光谱和 PL 光谱都在 400 nm 附近出现 Ce3＋离子的特征峰, 可拟合出 361 和 419 nm两个发光分量, 分别对应于 Ce3＋离子的激发态电子的 5d1→2F5/2和 5d1→2F7/2能级跃迁。Ce：Li6Lu0.5Y0.5（BO3）3固溶体的衰减时间比 Ce：Li6Lu（BO3）3略长, 为 19.6 ns。当 x=0.50~0.70 时, Ce：Li6Lu1-xYx（BO3）3（0≤x≤1）闪烁体比较适合作为中子探测材料。

gt;, Eu

Colorless and transparent Li 6 Gd(BO 3 ) 3 :Ce crystals are grown with the Czoralski method. Their optical characteristics and luminescence processes are also investigated. The ultraviolet-vaccum ultraviolet (UV-VUV) transmittance spectra are measured and the result shows that absorption peaks due to Ce 3+ ions and Gd 3+ ions, and the absorption band related to charge transfer band of Ce 4+ ions are present. According to the UV-VUV excitation and emission spectra, it is found that there appear luminescences of 5d→4f radiative transitions of Ce 3+ ions and of 4f→4f radiative transitions of Gd 3+ ions, and also Gd 3+ →Ce 3+ energy transfer. The X-ray and γ-ray stimulated luminescence spectra show that the scintillation light of the crystal is mainly from Ce 3+ ions.