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铈铕共掺高钆氧化物玻璃的发光性能及能量传递效应*

2013-02-25沈应龙唐春梅盛秋春双李文涛王龙飞陈丹平

物理学报 2013年11期

沈应龙唐春梅 盛秋春 刘 双李文涛王龙飞 陈丹平

1)(中国科学院上海光学精密机械研究所,高功率激光单元技术研发中心,上海 201800)

2)(中国科学院大学,北京 100049)

(2012年12月28日收到;2013年1月31日收到修改稿)

1 引言

Eu2+在晶体(荧光粉)及玻璃等各种不同材料中,均能吸收紫外—可见光并依基质作用的不同而在蓝—红色的不同波段表现出强烈的发光,因而在LED照明领域具有广泛的应用前景[1-3].另一方面,高钆氧化物玻璃由于有着较高的密度,同时多种激活离子均能在其中表现出良好的闪烁能力,因而成为目前闪烁玻璃中最有应用前景的玻璃体系之一[4-6].相比于Ce3+,掺Eu2+的高钆玻璃虽然荧光寿命较长,但其发射峰值波长更接近高能射线测使用的光电倍增管(PMT)和硅光二极管(PD)的探测敏感波长,因此,在对时间分辨要求不高的领域更加适用.但无论单掺Ce3+还是Eu2+的高钆氧化物玻璃仍然存在着光产额低、高浓度掺杂时的浓度猝灭等问题,制约着这一技术的应用和推广.

钆离子在异核稀土离子间的能量传递过程中,常常表现出独特的作用[15].晶态发光材料中,敏化离子吸收的紫外辐射先将能量传给Gd3+次晶格,然后,Gd3+次晶格再将能量传递给激活离子,产生发光.高钆玻璃中大量的Gd3+离子也许能发挥在晶体材料中同样的作用,为我们提供一个在玻璃中产生Ce3+-Eu2+间的能量交换的机会.为此,我们在CO还原气氛中,采用熔融法制备了一组高钆氧化物玻璃样品,并且对其吸收、激发、发射光谱……

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