摻雜硼酸鋰磷光體的發(fā)光特性研究.pdf

1、熱釋光(TL)、光釋光(OSL)在發(fā)光劑量學(xué)中具有重要的地位，已廣泛應(yīng)用于個(gè)人劑量、輻射治療、環(huán)境監(jiān)測、考古學(xué)和地質(zhì)測年學(xué)等領(lǐng)域。硼酸鹽磷光體因具有非常好的組織等效性，而備受研究者們青睞。為此，作者以硼酸鋰為基質(zhì)材料，摻入過渡金屬Cu、Ag和其他激活劑Mg、P、In等，研制新型硼酸鋰磷光體，得到了Li<,2>B<,4>O<,7>：Cu,Ag,P和Li<,2>B<,4>O<,7>：Cu,Ag,Mg等多種有應(yīng)用前景的發(fā)光劑量學(xué)新材料。

2、　　在研制新型發(fā)光劑量材料的同時(shí)，通過測量熱釋光發(fā)光曲線、光釋光衰退曲線、熱釋光三維光譜、熒光譜等手段研究了摻雜硼酸鋰磷光體的熱釋光和光釋光的發(fā)光機(jī)制?！　後尮鈱?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，樣品制備過程中的燒結(jié)溫度和預(yù)燒過程明顯影響了磷光體的靈敏度；Cu、Ag、Mg、In等激活雜質(zhì)加強(qiáng)206℃左右的發(fā)光峰，濃度淬滅效應(yīng)明顯：激活雜質(zhì)P也能使206℃左右的發(fā)光峰加強(qiáng)，濃度淬滅效應(yīng)不明顯?！　後尮馊S光譜表明，摻銅硼酸鋰磷光體中的發(fā)光是一個(gè)從340nm

3、至480nm的發(fā)光帶，峰值波長在380nm左右，主要由過渡金屬Cu決定，發(fā)光波長可以歸因于Cu<'+>離子的3d<'9>→3d<'10>躍遷，特別是381nm左右的發(fā)光對(duì)應(yīng)于<'1>D<,2>→<'1>S<,0>躍遷；單摻Ag的硼酸鋰磷光體熱釋光發(fā)光波長主要位于紫外波段，可能是Ag<'+>離子的發(fā)光；Mg的摻入會(huì)使磷光體的發(fā)光帶向長波方向有明顯的移動(dòng)，而In的摻入也會(huì)使發(fā)光帶向長波方向有輕微的移動(dòng)；Ag的摻入使磷光體的發(fā)光帶向短波方向移

4、動(dòng)；P的摻入不會(huì)使磷光體的發(fā)光帶產(chǎn)生移動(dòng)?！　〗饘匐s質(zhì)摻入硼酸鋰時(shí)，金屬離子可能進(jìn)入晶格中的氧四面體空間或氧八面體空間中，所以Mg、In、Ag等雜質(zhì)會(huì)影響Cu離子周圍的氧原子，從而影響到Cu離子的發(fā)光；雜質(zhì)P摻入硼酸鋰時(shí)，PO<,4>基元會(huì)替代BO<,4>基元，由于磷(P)原子半徑與硼(B)原子半徑接近，基本不會(huì)影響到氧四面體空間或氧八面體空間中的氧原子，所以基本不會(huì)影響到Cu離子的發(fā)光?！　姐~硼酸鋰磷光體的熱釋光和光釋光可能來自

5、于相同的缺陷結(jié)構(gòu)，這與有些發(fā)光材料(例如摻雜鎢酸鉛)的熱釋光缺陷與光釋光缺陷存在本質(zhì)區(qū)別是不同的。磷光體的熱釋光曬退特性和材料的制備工藝關(guān)系很大，譬如燒結(jié)工藝可以非常明顯的影響到曬退特性，這可能是因?yàn)闊Y(jié)工藝影響磷光體晶粒的大小，從而影響到缺陷中所俘獲電子或空穴的光電離截面。摻銅硼酸鋰磷光體的熱釋光曬退特性也受到激活雜質(zhì)的影響：如摻入適量Mg能強(qiáng)烈降低摻銅硼酸鋰磷光體熱釋光的可曬退量，但濃度過高的話，曬退特性又會(huì)逐漸增加；P的摻入對(duì)磷光