Ce3+/Er3+/Yb3+共掺锑硅酸盐玻璃的光谱性质

研究了能量接受离子Ce3+时Er3+离子上转换荧光强度以及1.5 μm荧光特性的影响.根据Ce3+和Er3+离子的能级结构按能量匹配原理对Er3+/Yb3+/Ce3+共掺杂的锑硅酸盐玻璃中稀土离子间的能量转移机制进行了分析.分析表明,Er3+离子在4I11/2能级上通过无辐射驰豫将能量传递给Ce3+离子,使Ce3+离子由基态2F5/2能级跃迁至2F7/2能级,而Er3+离子则由4I11/2能级无辐射跃迁至4I13/2能级,从而有效降低锑硅酸盐玻璃中Er3+的上转换发光.实验结果显示,当Er3+浓度为1.81×10-20 cm-3时,Ce3+的最佳掺杂浓度为1.08×10-20 cm-3,此时Ce3+的引入不仅可以降低上转换发光,而且有效提高Er3+离子在1.5 μm的荧光强度和4I13/2能级荧光寿命.     

Ho~(3+)掺杂锗硅酸盐玻璃2.0μm发光性能研究

采用高温熔融法制备了Ho3+离子掺杂锗硅酸盐玻璃,研究了GeO2含量及Ho3+离子掺杂浓度对玻璃2.0μm发光性能的影响。对样品的密度、透过率、折射率、荧光光谱以及Ho3+离子5I7能级荧光寿命进行了测试,并利用红外光谱分析对样品结构进行了表征。结果表明,随着玻璃组分中GeO2摩尔含量从10%增加到35%,Ho3+离子的2.0μm发光强度增加,5I7能级荧光寿命从1.62ms逐渐增加到2.23ms。当Ho3+离子掺杂浓度逐渐增加时,发光强度不断增强,5I7能级荧光寿命从2.23ms逐渐降低到0.90ms。     

Sm3+/Ho3+掺杂Lu3Al5O12基荧光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备了Sm3+/Ho3+掺杂Lu3Al5O12基荧光粉。XRD结果显示：所合成的荧光粉具有单一相石榴石结构。荧光光谱分析表明,在蓝光激发下,Lu3Al5O12：Sm3+样品的发射光谱的峰值波长为568nm和614nm,Sm3+的最佳掺杂摩尔分数为6.3%;Lu3Al5O12：Ho3+发射光谱峰值波长为549nm,Ho3+样品的最佳掺杂摩尔分数为4%。在Sm3+、Ho3+共掺Lu3Al5O12：Sm3+,Ho3+荧光粉中,Sm3+、Ho3+均为发光中心,样品的发射光谱中同时出现单掺Sm3+、Ho3+的特征发射峰。可见,Lu3Al5O12：Sm3+,Ho3+可用作暖白光LED用荧光粉。     

两步法制备Eu，Dy掺杂硼硅酸盐玻璃及发光性能研究

选择硼硅酸盐体系,采用两步法制备了Eu,Dy掺杂的硼硅酸盐基质玻璃,并对其进行了激发光谱和发射光谱的分析．实验结果表明：该发光玻璃经紫外光激发后,发光峰位于482nm,为Eu^2＋的典型发射峰．发光粉的最佳掺入量为40％,同时随着烧制时间的延长,发光玻璃的发光时间及余辉强度都逐渐下降．     

热处理对掺杂ZnS硼硅酸盐玻璃的非线性光学性能的影响

用二阶段熔化方法制备了掺杂ＺｎＳ的ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３－Ｋ２Ｏ玻璃,测定了热处理样品的发光光谱和吸收光谱。利用Ｚ－扫描法测定和计算了非线性折射率ｎ２和三阶非线性极化率ｘ。发现热处理后激子峰和吸收线的位置向低能量方向移动,而且非线性折射率和三阶极化率随样品热处理温度的增加而降低。此现象可用玻璃中ＺｎＳ半导体微晶的量子尺寸效应来解释。     

Yb3+/Er3+双掺氟氧硅酸盐玻璃

系用熔融技术制备了Er3+/Yb3+双掺氟氧化物微晶玻璃,通过实验确定了掺稀土离子微晶玻璃的配比、熔化温度和退火温度.采用ACTO-2758光谱仪测得样品的拉曼光谱,并讨论基质成分的声子能对发光效率的影响.采用日本产的Hitachi F-4500荧光光度计,激发波长为980 nm激光器测定了样品的发射光谱.通过对光谱的分析,建立了上转换发光机制.测量了发光强度与抽运功率的关系,通过非线性拟合得出的斜率,确定了样品的528 nm,542 nm和655 nm发射均为双光子过程.     

熔制硼硅酸盐玻璃的电熔窑

熔制硼硅酸盐玻璃制造单件制品的连续或周期性运行的小型煤气池窑现在已经基本实现。用这种方法来熔制含易挥发组分玻璃的不足之处是在熔化一澄清池和工作池中玻璃液是用煤气来加热。这不仅大大降低了热效率(对于低生产力熔窑热效率在0.5～2％),缩短了熔窑连续使用期限,同时还造成稀贵原料——硼酸的很大损失(不少于引入量的20％)。硼成分从玻璃液表面上的飞损反过来反映到玻璃液的均匀性,使合格制品的产量很少超过25％。     

B_2O_3对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

硼硅酸盐玻璃与普通的钠钙硅玻璃相比,性能上有非常明显的优势。主要探讨B2O3对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响。通过红外光谱和拉曼光谱分析了硼硅酸盐玻璃在不同含量B2O3的情况下的结构变化,测试了玻璃的热膨胀系数、转变温度、软化温度和化学稳定性。研究结果表明:随着B2O3含量的增加,玻璃结构中[BO3]增多,[BO4]先增多后相当,玻璃的热膨胀系数也是先减小后增大,转变温度和软化温度都逐渐减小;硼硅酸盐玻璃中加入适量的B2O3后对玻璃的化学稳定性有一定的改善。     

高浓度稀土掺杂硼硅酸盐磁光玻璃化学稳定性的研究

采用传统熔融冷却工艺制备了高浓度稀土掺杂磁光玻璃,并利用粉末法测定了硼硅酸盐稀土磁光玻璃的化学稳定性.通过讨论稀土离子浓度、稀土离子极化能力和侵蚀时间等因素对玻璃化学稳定性能的影响,研究了磁光玻璃的侵蚀机理与规律.结果表明:稀土硼硅酸盐磁光玻璃的耐碱性能最佳,耐水性能次之,耐酸性能最差.由于稀土氧化物能够提供游离氧且稀土离子具有较强的积聚能力,因此适当地提高其在玻璃体中的浓度有利于增强玻璃网络结构,提高玻璃的化学稳定性,且稀土离子极化能力越强,玻璃化学稳定性越好.此外,随着侵蚀时间的延长,玻璃表面产生覆盖层,从而使玻璃的溶解速率减缓.     

Yb3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的中红外发光性能和能量传递

测试了Yb3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃在980 nm激光二极管泵浦下的吸收光谱和荧光光谱.分析了Yb3+与Ho3+浓度对波长大于3 μm的中红外荧光强度的影响.研究了Yb3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的能量传递特性.     

Lu3Al5O12：Ce3+超细粉体的制备及其性能研究

在LuAG：Ce3+闪烁陶瓷的制备中,粉体的性能对陶瓷的透明度有重要影响,提出了采用满足透明陶瓷闪烁体需求的Lu3Al5O12：Ce3+（LuAG：Ce3+）超细粉体制备方法。以CeO2,Lu2O3为原料,NH4HCO3为沉淀剂,聚乙二醇（PEG200）为分散剂,采用共沉淀法在一定温度下灼烧制备Lu3Al5O12：Ce3+（LuAG：Ce3+）超细粉体。通过X射线衍射分析（XRD）、荧光分光光度计（PL）和扫描电子显微镜（SEM）等表征样品的结构与性能。研究分散剂、不同Ce3+掺杂浓度、烧结温度对晶相形成和发光性能的影响。共沉淀法制备粉体的工艺简单,所需烧结温度较低,得到粉体粒径小。结果表明,加入分散剂后的前驱体在1300℃下煅烧2h获得的粉体颗粒均匀,相纯度高,分散性好,制备的LuAG：Ce3+粉体在460nm的蓝光激发下发出505nm的绿光。     

YAG:Ce3+超细荧光粉的合成与发光性质的研究

采用溶胶-凝胶法,以柠檬酸为络合剂,乙二醇为螯合剂合成了YAG:Ce3+超细荧光粉.利用X射线衍射、电镜和荧光光谱等测试手段时合成的YAG:Ce3+样品的结构、形貌和发光性质进行了研究.XRD图谱结果表明:所有样品均为立方相.根据Scherrer公式计算,900℃、1000℃和1100℃热处理后样品晶粒的平均粒径分别为69nm、72 nm和89 nm.粒子的粒径和衍射峰强度随热处理温度的提高而增大和增强.激发光谱由位于345 nm的弱激发带和位于470 nm强的激发带组成.发射光谱是位于530 nm左右的宽的发射带,归属于Ce3+离子的5d→4f跃迁.激发和发射强度随热处理温度的提高而增强.     

Pr3+掺杂GeS2-Ga2S3-NaCl玻璃的微结构与发光属性

研究了GeS2Ga2S3NaCl系统玻璃的热学属性,并将组成为0.7GeS20.2Ga2S30.1NaCl的样品作为最佳的玻璃基质材料,进行Pr3 离子的掺杂,以制备适用于1.3μm光纤放大器的基础材料。根据Raman光谱对玻璃的微观结构进行了探测。通过YAGNd激光器的泵浦,观察到了位于1340nm和1636nm的发光峰。     

铒镱共掺多金属氧酸盐合成及上转换发光研究

制备的高发射率Keggin结构稀土多金属氧酸盐ZnPOM:Er,Yb荧光体在室温下具有Er3 离子特征发射,其室温上转换光谱特性主发射有红光和绿光两部分,其中位于527 nm的绿光较强,远大于658 nm的红光发射.共掺样品中Yb是有效的敏化剂,在976 nm激光抽运下Er3 离子上转换发光强度增大.对上转换光谱分析表明,强烈的绿光激发是基于三光子的吸收过程.     

Ce3+激活Li6-Al-Si玻璃闪烁体发光与核物理性能研究

合成了几种Ce3+与Li6靶核核素共掺的Li-Al-Si系统玻璃闪烁体(简称LAS),系统研究了其稳态发光、瞬态发光及其主要核物理性能.研究结果表明该玻璃闪烁体具有较长的发射波长、适中的Stokes位移、较短的衰减时间以及较高的中子探测效率,是中子探测优良的闪烁发光材料.利用Li6和Li7闪烁玻璃对中子和r射线的响应特性,可实现中子和r射线的甄别.     

Pr~(3+)掺杂的YAG:Ce~(3+)荧光粉的发光性能

以A1(NO3)3.9H2O、Y(NO3)3.6H2O和Ce(NO3)3.6H2O为氧化剂,尿素为还原剂,采用低温燃烧法合成了Pr3+掺杂的YAG:Ce3+光致发光超细荧光粉,研究了镨离子和尿素的掺杂量对YAG:Ce3+粉体发光性能的影响。结果表明,在450℃的低温条件下,利用低温燃烧法可以制备较纯的Pr3+掺杂的YAG:Ce3+荧光粉;掺杂Pr3+增加红光区的发射峰有利于提高YAG:Ce3+荧光粉的显色性;当Pr3+的掺杂量为0.005 0、尿素的添加量按化合价计算的剂量比为1.2倍时用低温燃烧法所制备的YAG:Ce3+超细荧光粉的发光强度最高。     

Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂纳米氟磷灰石的制备及发光性质研究

利用水热法成功制备了Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂氟磷灰石(FA:Yb~(3+)/Ho~(3+))纳米材料,通过改变稀土离子Yb~(3+)的掺杂比例有效提高了纳米材料的上转换发光强度。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、荧光光谱仪等表征手段对Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂纳米氟磷灰石的形貌、结晶程度和物相组成、发光性质进行了研究。结果表明,Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂氟磷灰石纳米材料呈棒状并具有六方相结构。通过对稀土离子Yb~(3+)的掺杂比例进行调节,使得材料的上转换发光效率有了明显的增强,Yb~(3+)的掺杂含量为60%时发光最强。因此,这类具有较好上转换发光性能的FA:Yb~(3+)/Ho~(3+)纳米材料可为细胞标记和成像提供良好的条件,有望促进其在生物医药领域中的广泛应用。     

铕掺杂NASICON结构红色荧光粉制备和发光性能

采用高温固相法在空气气氛中制备了具有NASICON结构的Eu³⁺掺杂Na₃Zr₂Si₂PO₁₂：Eu³⁺红色荧光粉。利用X射线衍射、漫反射光谱、荧光光谱、荧光寿命衰减曲线以及量子效率系统研究了该样品的晶体结构及荧光性能。结果表明,样品XRD图中不含明显的杂峰,表明在实验浓度范围内Eu³⁺的掺杂没有改变基质的晶体结构,样品为单相。合成过程中,需要对样品多次压片烧结,才能获得较好的单相。在近紫外光激发下,样品能发出618 nm红光,荧光强度最大对应的Eu³⁺的掺杂摩尔分数是24%。根据Rexter理论分析,浓度猝灭源于Eu³⁺离子之间的电四极-电四极相互作用。样品在室温下的最高内量子效率和外量子效率分别是61%和15%,荧光衰减的寿命范围在2.08~2.84 ms。样品Na_2.76Zr₂Si₂PO₁₂：0.24 Eu³⁺在150℃时内量子效率约为50%,表明样品具有良好的热稳定性。将样品Na_2.76Zr₂Si₂PO₁₂：0.24 Eu³⁺与394 nm波长的紫外芯片封装成LED灯,显色指数达到75.6.Eu³⁺掺杂Na₃Zr₂Si₂PO₁₂有望作为一种新型红色荧光粉用于近紫外激发白光LED。