稀土Pr3+掺杂硼硅酸盐玻璃光谱特性研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaojian42506
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在科学技术日新月异的21世纪,人们对放射物理、高能物理、核物理的研究越来越深入,其中对于用来鉴别粒子、测定粒子性能和发现新粒子的各种高性能探测器的需求也越来越强烈。闪烁材料在这其中起到了重要作用,对此的研究也就更加深入。现在在各方面用到较多的是传统的闪烁晶体,但是闪烁晶体的缺点却在实践中逐渐显露出来,比如制备的设备、环境条件等,都比较苛刻,晶体生长速度也不尽如人意,导致闪烁晶体价格居高不下。对于能够克服闪烁晶体的缺点,研究替代的闪烁材料,成为了一个热门的研究方向,闪烁玻璃就是其中的一个。它有着玻璃的特性,例如组织结构均匀,各向同性,也有着制备、加工上的优势,例如玻璃的成分容易控制,方便针对不同需要而调整,制造工艺不复杂,比起晶体的生长、成型,玻璃可以在熔融状态下用模具浇铸成型,而这种制备过程的成本比起晶体生长来说已经降低了很多,具有更高的工业化的大批量、任意尺寸的生产优势。因此,对闪烁玻璃的研究有很大的潜力,尤其是稀土掺杂的高密度氧化物闪烁玻璃(HMO)材料。本文实验中所制备的样品是稀土Pr3+掺杂硼硅酸盐闪烁玻璃,使用的方法是高温熔融法。样品制备完成后,对样品进行了性质的研究。分析了样品的发光性能,如透射光谱,发射光谱、激发光谱等,和样品的物理性能,如密度,热膨胀等。在相同的硼硅酸盐玻璃基质里,对比不同的Pr3+掺杂浓度闪烁玻璃的各项性能,发现规律,并研究其影响原因。结果表明:Pr3+离子引入到硼硅酸盐玻璃系统后,呈现出较强的600m橙光发射,并且不同浓度的Pr3+掺杂对样品的发光强度有影响。
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