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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
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