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对光热折变(Photo-thermal-refractive, PTR)玻璃在总剂量分别为0.35、1、10及100 kGy的γ射线下辐照,并进行热退火处理,采用吸收光谱、光致发光光谱及EPR电子顺磁共振谱研究了光热折变玻璃在γ射线辐照下的辐照机理。研究结果表明,γ辐照后的PTR玻璃在可见波段的吸收主要由银原子Ag0、银分子簇Ag2、银分子簇Ag3、银纳米颗粒Agm0及非桥氧空穴中心HC1及HC2引起;在不同剂量γ射线辐照下,玻璃基质中的变价离子(Ag+、Ce3+)价态先发生变化,同时玻璃基质中的非桥氧键发生电离,形成了非桥氧空穴型缺陷中心HC1、HC2。进一步增加辐照剂量,产生了银的分子簇Ag2和Ag3;同时玻璃基质中非桥氧空穴中心HC2的浓度增大,导致在639 nm附近的吸收增强... 相似文献
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采用溶胶-凝胶法结合高温真空烧结工艺制备了不同浓度的Al3+/Yb3+/P5+掺杂石英玻璃。研究了P5+和Al3+的引入对Yb3+掺杂石英玻璃紫外透过和紫外激发荧光光谱, 以及Yb4d电子结合能的影响, 并初步探索了其机理。研究结果表明, Al3+/Yb3+/P5+掺杂石英玻璃在190~300 nm波段的吸收主要来源于O2-→Yb3+的电荷迁移吸收, 其谱带位置和Yb4d电子结合能随Yb3+的第二配位元素(Al、Si、P)电负性增大向高能方向移动。真空烧结条件下, 引入Al3+会引发石英玻璃中Yb3+还原为Yb2+, 其典型的吸收峰位于330 nm处; 然而, 在Al3+/Yb3+共掺的基础上再引入P5+, 且P5+/Al3+摩尔比大于1时, 可以有效抑制Yb2+的形成。紫外光激发引起的近红外发光(976 nm)是电子从电荷迁移态弛豫到Yb3+激发态向基态跃迁的结果, 可见发光(525 nm)归因于Yb2+的5d→4f跃迁。本文研究结果对通过优化工艺和调整组分制备出高性能的Yb3+掺杂光纤具有一定的指导意义。 相似文献
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采用溶胶–凝胶法结合高温真空烧结制备不同F含量的Yb~(3+)/Al~(3+)/Ce~(3+)/F–掺杂石英玻璃。系统研究了F含量变化对这些玻璃的折射率、光谱性质、耐辐射特性的影响,并联用多种结构解析手段从玻璃微观结构变化角度研究其影响机理。通过Fourier转换红外光谱(FTIR)测定玻璃的假想温度(Tf),该温度与玻璃的结构混乱度有关;采用固态核磁共振(NMR)和Raman光谱研究玻璃的网络结构变化;用脉冲电子顺磁共振(EPR)技术研究Yb~(3+)离子的局部环境;采用连续波EPR和光学吸收谱鉴定γ射线辐射诱导玻璃形成的硅相关(Si-E'、NBOHC)、铝相关(Al-E'、Al-ODC、Al OHC)和镱相关(Yb2+)色心。研究结果表明,掺F不但能有效降低玻璃折射率和提高玻璃的耐辐射特性,且不会明显恶化Yb~(3+)离子的光谱性质;FTIR测试表明,掺F急剧降低了玻璃的Tf和结构混乱度;Raman和NMR测试表明,随着F含量增加,三元环和四元环结构下降,六配位铝(AlVI)明显增加;脉冲EPR测试表明,F原子进入Yb~(3+)的局部环境。这些结构解析有助于解释F含量变化对Yb~(3+)/Al~(3+)/Ce~(3+)/F-掺杂石英玻璃宏观性质的影响机理,为制备低数值孔径且抗辐射的掺Yb~(3+)石英光纤提供了参考。 相似文献
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