Sb3+对Tb3+激活硅酸盐玻璃发光性能的影响.pdf

第28卷，第4期 光谱学与光谱分析 V01．28，No．4，pp755—759 200 and 8年4月 SpectroscopySpectralAnalysis April，2008 Sb3+对Tb3+激活硅酸盐玻璃发光性能的影响 张君诚，顾 牡。，黄世明，孙心瑗，刘小林，刘 波，倪 晨 同济大学波耳固体物理研究所，波与材料的微结构重点实验室，上海200092 摘要利用高温熔融法分别制备了Sb3+，Tb3+单掺和共掺的硅酸盐发光玻璃，并分析了它们的光谱性 质。根据对Sb3+和Tb3+掺杂硅酸盐玻璃的激发光谱、发射光谱和发光衰减时间等特性的分析，研究了澄清 剂Sb203的加入对Tb3+激活硅酸盐玻璃发光性能的影响。结果表明，在紫外光激发下，Tb3+激活硅酸盐玻 璃中存在Sb3+离子至Tb3+离子的能量传递，但能量传递效率较低，能量传递表现为Sba+离子的3P。能级与 Tb3+离子的5D3能级之间的能量无辐射共振转移。同时Sba+离子的加入将在Sba+离子和Tb3+离子的激发 重叠区域(200～350 rim)对Tb3+离子的激发产生不小的负面影响，尚不足以通过Sb3+离子至Tb3+离子的能 量传递得以弥补．因此在使用Sb203作为Tb3+激活硅酸盐发光玻璃的澄清剂时，应当注意权衡Sb3+离子对 Tb3+离子发光性能的影响。 关键词Sb3+离子I掺Tb3+硅酸盐玻璃；发光性能 中图分类号：TQl71文献标识码：A 文章编号：1000-0593(2008)04—0755-05 研究了Sb件和Tba+之问的能量传递和作用机理，探讨了 引 言 Sba+对Tb3+激活硅酸盐玻璃发光性能的影响。 Tb3+激活硅酸盐闪烁玻璃具有发光强度高、化学性能稳 1实验 定和透明性好等特点，其发光峰位处于人眼最敏感的545 am附近，与电荷耦合器件(CCD)的光谱响应有着很好的匹实验中采用的玻璃组成为(以质量百分比计)SiOa：40％ 配，在X射线医学成像、金属探伤等领域有很好的应用前 ～50％；Li20+NazO+KzO：3％～5％；A1203：1％～2％； 景，从而为人们所关注[14]． 在玻璃制备过程中，Sbz03是一种效果比较显著的澄清 剂，一方面可以消除玻璃中的气泡，另一方面还有助于提高 化物或碳酸盐的形式引入，稀土氧化物的纯度为99．99％。 稀土离子在玻璃中的溶解度[8]，因此，在铝硅酸盐平板玻璃 将配料按一定比例混合均匀，盛放在氧化铝坩埚中于高 和Tb3+激活硅酸盐玻璃的制备中均有所应用[¨1|。在硅酸盐 400～1 温电炉内在1 500℃下熔制4h。试样于不锈钢模具 玻璃中锑主要以Sba+态的形式存在[12一引。Sb3+在一些稀土 中浇注成型，在马弗炉中退火数小时自然冷却至室温。玻璃 mmx 掺杂材料中还具有敏化剂的作用[1引。早期Blasse等人研究 10 经切割抛光处理成乃20 toni形状。所有样品的激发 了YOCI和GaN06晶体中Sb件对Tb3+的能量传递，但并 光谱、发射光谱、发光衰减时间均在室温下利用Perkin-El— met 未观察到这一现象，认为基质的配位环境会显著影响敏化剂 LS55分光光度计进行测定。 与激活剂的能量传递[1“15]。在Sb3+或Tb3