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文檔簡介
1、BaF2/CaF2具有光學(xué)透過性好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,透光范圍寬,聲子能量低等特點,因此BaF2/CaF2廣泛用作光學(xué)器件和固體激光器的基體材料。BaF2發(fā)光衰減時間為0.6ns,這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最快的無機閃爍晶體材料。Ce是最適合引入基質(zhì)的稀土元素之一,這是因為Ce3+將自陷激子發(fā)光轉(zhuǎn)變成自身的快發(fā)光。Tm3+、Ho3+都具有特殊的能級結(jié)構(gòu),Tm3+/Ho3+摻雜有利于獲得多波段的激發(fā)光。
采用共沉淀法制備0.1%Ce3+:B
2、aF2粉體,并采用真空燒結(jié)制備0.1%Ce3+:BaF2透明陶瓷,采用XRD、TEM、SEM和光譜議對粉體結(jié)構(gòu)、形貌、相組成和光譜性能進行分析和測試,研究不同冷等靜壓與煅燒順序、燒結(jié)溫度、保溫時間等因素對透明陶瓷物相、透光率、相對密度和熒光強度的影響。結(jié)果表明,通過共沉淀法制備的0.1%Ce3+:BaF2粉體近似粒狀,細小、分散均勻、粒徑尺寸約200-300nm,并具有良好的分散性。粉體在600℃下結(jié)晶度最好,保溫時間4h下,1275℃
3、時燒結(jié)的0.1%Ce3+:BaF2透明陶瓷的透光率和相對密度達到最大值,分別為69.2%和98.93%;而透明陶瓷的熒光強度隨燒結(jié)溫度的升高而增強,290nm屬于Ce3+特征吸收峰,在610nm和650nm處有明顯激發(fā)峰,均屬f-f躍遷。先冷等靜壓后煅燒的工藝順序有利于提高陶瓷的透光率和熒光強度;但隨著燒結(jié)溫度的升高,熒光強度差異逐漸減小。同樣的燒結(jié)溫度條件下,保溫時間對透明陶瓷的性能也有較大的影響,1275℃燒結(jié)保溫時間為6h時,0.
4、1%Ce3+:BaF2透明陶瓷的透光率和相對密度達到最大值,分別為71.4%,和99.24%,熒光強度也達到最大,且在524nm(5d1→2F7/2)有激發(fā)峰。
采用水熱法制備Ce3+:CaF2粉體,并對其進行熒光測試。結(jié)果表明:粉體平均粒徑隨反應(yīng)物濃度升高而升高;加入3wt%PEG時,制備得到的Ce3+:CaF2粉體平均粒徑為92.06nm,而不加入PEG的Ce3+:CaF2粉體平均粒徑為126.76nm;在160℃下制得的
5、Ce3+:CaF2粉體晶粒細小、均勻;反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度和保溫時間對熒光強度的影響不大;Ce3+摻雜量為2%時,粉體中出現(xiàn)第二相,熒光強度隨摻雜濃度的增大先增強后減弱,290nm屬于 Ce3+特征吸收峰,在620nm(2F5/2→2F7/2)處存在激發(fā)峰。
采用共沉淀法制備Tm3+/Ho3+:BaF2粉體,結(jié)果表明:Tm3+和Ho3+在BaF2基質(zhì)中最大摻雜濃度均為0.3%。煅燒溫度為800℃時粉體熒光強度最大。采用真空燒結(jié)
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