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《第11届全国发光学学术会议论文摘要集》2007年
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掺杂在电子俘获发光材料中的作用

李成宇  刘丽艳  苏锵  
【摘要】:电子俘获材料是基于电子俘获行为的功能材料。其功能的实现基于这样一个过程:在外界光照射下,光诱导产生的电子被材料中的陷阱能级所俘获;被俘获的电子能够以光激励或热激励作用下从陷阱中释放出来,导致材料的光激励发光或热释发光现象。目前电子俘获材料广泛地使用于固体辐射剂量探测,信息光存储,弱光照明与标示,数字化 X 射线诊断等领域。虽然现在电子俘获材料已被广泛的使用,可是其机理仍不清楚。现在国内外对电子俘获材料研究较多的是使用共掺离子来提高材料的性能,并从其得电子能力的差异上予以解释。如长余辉材 SrAl_2O_4:Eu~(2+),当加入光学电负性在1.21~1.09之间的稀土离子 Dy~(3+)(1.21),Nd~(3+)(1.21),Ho~(3+)(1.14),Pr~(3+)(1.18)和 Er~(3+)(1.09)时,观察到样品的长余辉发光,其中以加入 Dy~(3+)的效果最好。通过对材料的热释光谱的分析可知不同的稀土离子的加入使材料中的陷阱发生了不同的变化,Dy~(3+)的掺入所形成的陷阱最适于材料长余辉功能的实现。因此,以易变价稀土离子作为激活离子,从其它稀土离子中选择能产生能级深度合适的陷阱的共激活剂对寻找新的稀土长余辉材料是有指导意义的。对 LiF:Mg 固体辐射计量材料,P 和 Cu 的加入使得材料对低剂量高能辐射的灵敏度。但是,根据我们的工作,掺杂离子并不只是增强材料对能量的存储能力,要从整个材料功能实现的俘获、传递和释放这一过程去考虑掺杂离子在电子俘获材料中的作用。在此,我们将以硼酸盐玻璃和碱土磷酸盐体系为例介绍我们对掺杂在电子俘获材料中作用的一些思考。

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