金属离子Li+,Na+,K+,Ca2+,Ba2+掺杂Lu2O3∶Pr3+荧光粉的制备及发光特性研究
2018-03-21王林香赵海琴
庹 娟,王林香*,叶 颖,赵海琴
(1.新疆师范大学 物理与电子工程学院,新疆 乌鲁木齐 830054;2.新疆师范大学 新疆矿物发光材料及其微结构实验室,新疆 乌鲁木齐 830054;3.新疆师范大学 重点学科物理学,新疆 乌鲁木齐 830054)
1 引 言
透明闪烁陶瓷是能够有效吸收高能光子(Χ射线、γ射线)或高能粒子(α粒子、β粒子等)的能量而发出紫外或可见光子的功能材料,它在高能物理、核医学、医疗诊断及工业检测等领域有着广泛的应用[1-4]。为了提高探测器的探测效率和检测成像的质量,高密度、高光输出、快衰减的高性能无机闪烁体材料受到了人们的普遍关注。Lu2O3的密度高达9.42 g/cm3,具有高的光吸收系数,呈现立方晶相结构及光学各向同性的特点,成为制备多晶透明陶瓷的一种很好的基质材料。Lu2O3价带和导带的带间隙很宽(6.5 eV),可容纳许多激活剂离子的发射能级[5-6],所以稀土掺杂Lu2O3材料成为闪烁探测领域的一个研究热点。如Trojanpiegza等[7]研究了不同金属离子掺杂及煅烧温度对Lu2O3∶Tb3+,M2+(M=Ca,Sr,Ba)材料的持久性发光特性影响。Morales Ramírez等[8]研究了Bi3+作为敏化剂将能量传递给Eu3+对Lu2O3∶Eu3+,Bi3+发光材料的性能的影响。Xie等[9]采用溶胶凝胶法结合旋涂技术制备了Pr3+掺杂Lu2O3∶5%Eu3+薄膜。Krsmanovic等[10]利用聚乙烯和乙二醇作为分散剂,采用燃烧法制备了(Y0.5Lu0.5)2O3∶Eu3+材料,与未掺杂Pr3+样品比较,发现Pr3+掺杂后的样品,Eu3+发光有所降低,Eu3+的5D0能级荧光寿命缩短。Yang等[11]利用水热法合成了三维像花的Lu2O3∶Ln3+(Ln=Eu,Th,Dy,Pr,Sm,Er,Ho,Tm)样品,并研究了Lu2O3∶Dy3+的发光机理。然而,关于金属离子掺杂Lu2O3∶Pr3+荧光粉的制备及发光特性研究报道甚少。所以,本文利……
