CaS:M (M=Ce~(3+), Dy~(3+), Eu~(2+), Cu)和Cas:Ce~(3+), M (M=Dy~(3+), Cu)的合成及其光致发光和热释发光性质研究

本文研究了Ce~(3+), Dy~(3+), Eu~(3+), Cu离子以及它们的共掺杂在硫化钙基质中的光致发光和热释发光性质，并用顺磁共振方法研究了磷光体中缺陷的性质及其对磷光体光致发光的影响。在CaS:Ce~(3＋)磷光体的稳定性影响因素，并经包膜后稳定性有所提高。计算了新的热释发光峰的陷阱参数。确定了热释发光的动力学级数。在Cas: Dy~(3+)磷光体中，研究了合成条件对磷光体发光性质的影响，讨论了新的热释发光峰的陷阱参数，确定了热释发光的动力学级数。在CaS:Dy~(3+)磷光体中，发现基质对Dy~(3+)离子具有敏化作用，讨论了黄兰比随Dy~(3+)离子浓度变化出现最大值的原因。计算了热释发光峰的陷阱参数，确定了热释发光的动力学级数。在CaS:Ce~(3+)，Dy~(3+)磷光体中，研究了Ce~(3+)离子的发光随Dy~(3+)离子浓度的变化，可能具有Dy~(3+) → Ce~(3+)的能量传递。计算了热释发光峰的陷阱参数，确定了热释发光的动力学级数。在CaS:Cu磷光体中，确定了不同Cu~+离子格位所产生的发射峰。根据磷光体中缺陷的转化过程解释了光致发光和热释发光性质随Cu离子浓度增加所呈现的规律性变化。通过实验证明磷光体有可能用作紫外剂量材料。本文还首次研究了CaS:Cu磷光体在UV（3bb nm)辐照下，发生Cu~+→Cu~(2+)的光氧化反应，通过EPR实验证明在Cu'_(Ca)→Cu_i~+处发生光氧化反应。在CaS:Ce~(3+),Cu磷光体中，观察到了Cu离子对Ce~(3+)离子的能量传递现象。在CaS:Eu~(2+)光体中，发光强度随Eu~(2+)离子浓度变化，显示浓度猝灭特性。本文还研究了CaS:Ce~(3+), CaS:Dy~(3+), CaS:Cu以及CaS:Ce~(3+), Cu磷光体中缺陷的性质，在CaS:Ce~(3+)中存在V_S~(2+)空位，并根据这一空位的性质，解释了发光光谱，并且选择适当的助熔剂使发光效率提高。在CaS:Dy~(3+)磷光体中，存在V_S~(2+)-V_(Ca)~(2-)空位对；在CaS:Cu和CaS:Ce~(3+), Cu磷光体中，存在V_S~(2+)空位和Cu'_(Ca)缺陷。