Ce:YAG晶体色心和缺陷的伽马射线辐照研究

利用伽玛射线研究了Ce3+:Y3Als O12晶体的辐照色心缺陷,比较了采用提拉法和温梯法生长的Ce3+;Y3Al5O12晶体中产生的不同色心缺陷,并利用吸收光谱、激发发射光谱和退火等方法分析了晶体中235nm和370nm色心吸收带的形成原因,指出晶体中的235nm吸收带由F+色心引起.进一步分析了YAG晶体的辐照,证实了370hm色心的来源,表明370nm吸收带与F-类色心相关.     

Ce∶ Eu∶ KNSBN晶体位相共轭效应的研究

在KNSBN晶体中掺进CeO     

Ce、Cr∶YAG微晶玻璃的制备及光谱性能研究

目前白光LED在红光波段发射较弱,导致其显色指数偏低,在白光LED用Ce∶YAG微晶玻璃中掺入Cr3+来增强红光波段的发射,从而提高显色指数。通过X射线衍射、荧光光度计、电光源参数测试对样品的晶相、光谱性能及荧光寿命进行了表征。研究了Cr3+对Ce∶YAG微晶玻璃发光性能的影响,并对其增红机理进行了初步的探讨。结果表明基质玻璃在1400℃热处理可析出纯的YAG晶相;Ce∶YAG和Ce、Cr∶YAG微晶玻璃在460nm激发下,在480～650nm产生有效发射,发射光谱中心波长位于530nm;由于Ce3+(2E)-Cr3+(4T)之间的非辐射能量传递,Ce、Cr∶YAG微晶玻璃在688、692和705nm处有红色发射峰,能有效地提高白光LED的显色性能。     

Preparation of YAG∶ Ce Thin Phosphor Film by Sol-Gel Method

以硝酸盐为原料,采用Sol-gel法在石英玻片上制备了立方相铈元素掺杂的钇铝石榴石(YAG∶Ce)荧光薄膜,并探讨了匀胶层数和热处理温度对荧光薄膜晶型和光谱性能的影响.结果表明,随着匀胶层数的增加和热处理温度的升高,YAG∶Ce荧光薄膜的结晶度和发射光谱强度均得到提高;在匀胶层数不小于6时,YAG∶Ce荧光薄膜的晶型完整,同时发射峰强度高,具备实际应用潜力.     

Ce:YAP晶体中的孪晶缺陷

采用同步幅射白光形貌及光学显微形貌等手段研究了Ce:YAP晶体中存在的孪晶缺陷. 对孪晶的性质进行了表征, 结果表明, 它们为{101}和{121}孪晶. 经分析, 我们认为相邻且相近的晶格参数互换是孪晶形成的内在因素, 并据此建立了孪晶结构模型; 另外, 晶体生长过程中放肩阶段生长速率的突变则是导致孪晶形成的主要的外部因素.     

超薄Ce:YAG闪烁晶体用于高分辨X光成像

正近期,中国科学院上海光学精密机械研究所中科院强激光材料重点实验室利用提拉法生长出的高品质Ce∶YAG闪烁晶体开展了高分辨率X射线成像系统核心器件——闪烁体研制工作,成功制备了尺寸为30 mm,厚度为30~45μm的高品质闪烁晶体元件,并和中科院上海应用物理研究所合作,研制基于超薄Ce∶YAG闪烁晶体的高分辨X光探测器,实现X光辐照条件下高分辨成像。在同等实验条件下,与Crytur公司同类晶体对比,上海光机所研制的     

液相法制备纳米YAG∶Ce荧光粉及其荧光性能的研究

采用液相沉淀法,乙二醇为分散剂,氨水25%(质量分数,下同)为沉淀剂,通过与正丁醇共沸的方法制备纳米级YAG:Ce荧光粉。利用XRD进行了样品的物相分析,用荧光分光光度计对样品的发射光谱和激发光谱进行测定并用TEM对样品的粒径和形貌进行分析。结果表明:占沉淀剂氨水总浓度8%的分散剂乙二醇此时的样品分散性最好、粒径较小,呈球形。通过物相分析和荧光光谱表明最佳温度为1300℃,Ce的掺杂浓度为0.04时,荧光发射强度最大。     

白光LED用YAG∶Ce~(3+)发光材料的性能增强研究

以硼酸和碱土氟化物作为助熔剂,调整助熔剂比例和组分,采用高温固相法合成一系列白光LED用YAG∶Ce3+发光材料。采用XRD、扫描电镜(SEM)和荧光光谱(PL)等对样品进行表征。研究表明,合适的助熔剂有助于降低样品的烧结温度,不会有杂相产生,加入不同浓度和成分的助熔剂对样品的发射、激发光谱形状和峰值波长位置无影响,但对发光强度影响较大;采用助熔剂质量分数为0.4%(0.2%H3BO3-0.2%BaF2)时,所合成样品的颗粒比较均匀,发光性能的增强最为有效。将其和蓝光Ga(In)N芯片封装成白光LED,光效也得到显著提高。封装后白光LED的色坐标为(0.3341,0.4190),色温为5470K,显色指数为67,光效可达到78.3lm/W,高于其它条件合成荧光粉封装的白光LED。     

闪烁晶体的生长与宏观缺陷研究

用提拉法生长了Lu2Si2O7：Ce晶体，讨论了晶体生长过程中的几个问题；（1）熔体挥发；（2）晶体开裂；（3）层状包裹．生长过程中LPS和SiO2均存在挥发，其中后者占主导；LPS挥发不会造成组分偏析，因此对生长过程没有负面的影响．接种温度偏低导致晶体出现多晶化和晶体中较大的热应力是促使开裂发生的主要原因．层状包裹现象的出现主要是由于该晶体的结晶温度范围狭窄，熔体容易出现组分过冷，以及生长设备的温控系统精度不高等造成的．     

YAG：Ce，Tb粉体的共沉淀法制备与发光性能

以NH4HC03溶液为沉淀剂,采用共沉淀法制备了前驱体,在氩气气氛中经1200℃煅烧2h合成了Y2.91-xCe0.06TbxAl5O12（YAG：Ce,Tb）粉体。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、荧光光谱仪对样品的结构、形貌及发光性能进行了表征。所得粉体为体心立方相YAG：Ce,Tb。粉体颗粒团聚成珊瑚虫形。YAG...     

提拉法Tm:YAG晶体的生长缺陷研究

采用提拉法(CZ)生长了质量优异的Tm:YAG晶体.部分晶片在1000℃的空气气氛中退火25h.借助光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM),结合化学腐蚀法,对Tm:YAG晶体退火前后(111)面的缺陷特征进行了研究. Tm:YAG晶体(111)面的位错腐蚀坑呈三角形. 在偏光显微镜下观察了退火前后Tm:YAG晶体(111)面的应力双折射.同时应用高分辨X射线衍射法测定了晶体的完整性.实验结果表明,长时间空气气氛下高温退火有效降低了晶体中总的位错密度,提高了晶体质量.     

高能球磨与反应烧结合成YAG∶Ce~(3+)荧光粉的研究

采用高能球磨和反应烧结相结合的方法在1300℃、碳还原气氛下合成了YAG∶Ce3+荧光粉,通过X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描电子显微镜图谱(FESEM)、荧光光谱(Ex,Em)研究了反应时间、Ce3+的掺杂量对荧光粉性能的影响。研究结果表明,当反应时间为6h时获得的产物为单一的YAG相,颗粒分布均匀且接近球形;当掺杂Ce3+的摩尔分数x=0.06时,荧光粉的相对发射强度最大。     

退火对提拉法生长Lu2Si2O7∶Ce晶体闪烁性能的影响

Lu₂Si₂O₇∶Ce (LPS∶Ce)表现出较高的光输出, 平均值约26000photons/MeV (简写为ph/MeV), 但通过提拉法获得的晶体发光效率很低. 实验对LPS∶Ce晶体进行了不同气氛下的退火, 研究退火条件对LPS∶Ce的发光效率等闪烁性能的影响. 发现在Ar气氛下退火对LPS∶Ce发光效率的提高没有作用, 在空气气氛下退火后可显著提高LPS∶Ce的发光效率. 通过不同退火工艺的比较, 确定了提高LPS∶Ce发光效率的最佳退火制度：空气气氛下, 退火温度1400℃, 退火时间根据样品的大小决定, 样品越大, 需要的退火时间越长. 同时讨论了退火过程中, LPS∶Ce吸收谱和UV-ray激发发射谱的变化趋势.     

Ce~(3+)掺杂YAG透明陶瓷的制备与光性能研究

采用高纯微米级商业原料(≥99.99%)α-Al2O3、Y2O3和CeO2,用固相反应法制备了0.3at%Ce3+∶YAG透明陶瓷.粉体经行星式球磨,陶瓷素坯在1750℃真空烧结10h,真空度10-3Pa,双面抛光后,厚度为1.2mm的透明陶瓷试样在可见光区500~900nm的直线透过率可达80%左右,光学均匀性良好.荧光光谱分析表明,发射峰位于500~700nm之间,这是Ce3+的特征发射.结果表明,Ce∶YAG透明陶瓷的发光性能与相应的单晶相当,有望作为闪烁材料应用于中低能量射线(α、β粒子等)的探测.     

混合沉淀剂对YAG:Ce荧光粉性能的影响

采用沉淀法,以不同配比的NH4HCO3+NH3.H2O作为混合沉淀剂制备了YAG:Ce荧光粉。利用激发光谱、发射光谱、XRD和TEM对其光学特性和形貌进行了研究。结果表明,使用混合沉淀剂可提高YAG:Ce荧光粉的发光强度,当混合沉淀剂为1mol/L碳酸氢铵+4mol/L氨水时,荧光粉的发光强度最大,样品的生成物为纯YAG相粉体,其粒径分布均匀,分散性良好,呈球形,颗粒大小为1μm左右。     

Cu∶KLN晶体的生长及物理性能研究

在KLN中掺进CuO ,以Czochralski法生长Cu∶KLN晶体 ,研究Cu∶KLN晶体的成分配比以及配比与生长速度的关系。采用场冷法极化Cu∶KLN晶体 ,以HF和HNO3混合液腐蚀极化晶片 ,测试Cu∶KLN晶片的红外光谱 ,研究Cu2 + 在KLN晶体中的占位情况。测试晶体的拉曼光谱 ,研究Cu∶KLN晶体的开裂和失透的因素和克服措施。生长出 6× 8× 30 (mm3)的Cu∶KLN晶体     

Ce:Eu:SBN晶体的生长和全息存储性能研究

在SBN中掺进0.1%(质量分数)CeO2和0.1%(质量分数)Eu2O3,以Czochralski技术生长CeEuSBN晶体,在空气中退火24h,退火温度为1300℃.测试CeEuSBN晶体的住相共轭反射率和响应时间.CeEuSBN晶体最大位相共轭反射率(R=92%)和响应时间(38s),以CeEuSBN晶体作为存储元件和位相共轭镜(阈值,增益反馈系统)进行全息关联存储实验.系统具有实时处理、反复使用、成像质量好、信噪比高等优点.CeEuSBN晶体是比SBN晶体全息存储性能更好的晶体.     

KTiOAsO4晶体的生长缺陷研究

研究ＫＴｉＯＡｓＯ₄晶体的生长缺陷,对于改善它的性能和应用前景,有很大的意义．本文利用化学腐蚀光学显微术和同步辐射Ｘ射线形貌术研究了ＫＴｉＯＡｓＯ_４晶体的缺陷,实验结果表明,两种腐蚀剂对于显示ＫＴＡ晶体的表面缺陷效果显著,ＫＴＡ晶体中主要的缺陷有铁电畴、生长层、扇形界、位错和包裹物．讨论了这些缺陷形成的原因。