BaLiF_3掺稀土离子的光学性质及光激励发光

本文介绍了无机光激励发光（PSL）材料的基本知识和研究进展，并在已有文献基础上对BaLiF_3：Eu~(2+)的光激励发光特性作出了进一步研究，获得了有关BaLiF_3：Eu~(2+)光激励发光特性一些新的研究进展和重新认识。运用高温固相反应法合成BaLiF_3：Ce~(3+)、BaLiF_3：Ce~(3+)，Eu~(2+)、BaLiF_3：Tb~(3+)等粉末磷光体，并对以前文献的合成方法进行改进，获得本底颜色的粉末磷光体以满足对外观的要求。通过BaLiF_3：Ce~(3+)光谱特性的研究指出，激发光谱随CeF_3掺入量增加而变化的原因是由于Ce~(3+)的两种不同电荷补偿方式所致：CeF_3 掺入量较时以Li~+离子空位为有利的补偿方式；CeF_3掺入量较高时以间隙F~-离子为主要补偿方式。首次观察到BaLiF_3中Ce~(3+)→Eu~(2+)能时传递，提出Eu~(3+)被还原为Eu~(2+)的机理。在此还原模型基础上计算出能量传递几率和临界距离。同时指出Eu~(2+)和Ce~(3+)之间存在竞争吸收，当Ce~(3+)离子浓度超过一定值时Eu~(2+)发射强度降低。对BaLiF_3的x射线辐照损伤作了进一步深入研究，表明BaLiF_3的辐照损伤在通常条件下不易恢复，适当掺杂并不能改善BaLiF_3等物质抗辐照能力。但由于BaLiF_3良好的吸收x射线能力，是很有应用前景的闪烁体。指出BaLiF_3：Eu~(2+)的光激励谱实为其倍频激发谱带，分析其无法光激励原因。研究了BaLiF_3：Tb~(3+)和KMgF_3：Tb~(3+)的光谱。

水热微乳液法合成BaLiF_3:Er~(3+)纳米微粒及表征

采用水/CTAB/正丁醇/正辛烷体系微乳液法及水热技术制备了BaLiF3∶Er3+纳米微粒。利用X射线衍射(XRD)、环境扫描电镜(ESEM)和红外荧光光谱等手段对所制备产物进行了表征。X射线衍射数据表明,所制备微粒与JCPDS标准卡片18-715吻合很好,利用谢乐公式计算所制备产物平均粒径在98.45 nm左右,与环境扫描电镜观察结果基本相同。BaLiF3∶Er3+纳米微粒的红外发射图谱由4个峰构成,最强峰位于1540 nm处,属于Er3+的f→f跃迁。

BaLiF_3∶Ce~(3+)纳米粒子的制备及其光谱特性

BaLiF3属立方钙钛矿型复合氟化物,作为高效闪烁晶体可用于热中子检测[1].由于其能带隙宽,易于实现各种不同价态稀土离子掺杂,可以获得许多可调谐性质,因此它也是比较理想的光学功能材料的基质[2].Ce3+激活的BaLiF3晶体作为紫外发射的短波固体激光材料和光放大材料的研究多有报道[3~5].Ce3+的发射特性强烈依赖于基质晶体结构[6,7].氟化物基质中氧杂质的含量是影响光谱性质的重要因素[8].为了寻找氧含量低、发射波长更短、可调谐范围更宽的激光材料,本工作制备了BaLiF3∶Ce3+纳米晶,获得了一些新的有意义的实验结果.如果将其引入合适的聚合物基体制备出纳米复合体系,有可能为新一代杂化激光材料提供更理想的光学活性组分[9].1实验部分1.1仪器用日本R igaκu D/maxⅡB型X射线衍射仪(XRD)测量样品的晶体结构,辐射源CuKα1(λ=0·154 1 nm);用日本H itachi S-570环境扫描电子显微镜(ESEM)观察样品的形貌和粒径大小;用日立F-4500荧光光谱仪测试样品的激发和发射光谱;用英国VG公司ESCALAB MKⅡX射线电子能谱仪(XPS)检测样品的含氧量.1.2实验过...

BaLiF_3∶Eu,Gd中Gd~(3+)→Eu~(2+)的能量传递

研究了 Ba Li F3中 Gd3+和 Eu2 +的光谱性质及 Gd3+对 Eu2 +的能量传递过程 ,讨论了传递机理 .Gd3+的含量 (物质的量分数 )为 0 .3 %时 ,传递效率最高 ,传递几率 PSA=1 .3 5× 1 0 5s- 1 .当 Gd3+的含量高于 0 .3 %时 ,由于 Gd3+ 和 Eu2 + 竞争吸收 Gd3+ 占优势 ,增加 Gd3+ 含量 ,竞争吸收比相应增加 ,Eu2 + 自身吸收光子数目减少 ,发射强度降低

BaLiF_3：Eu~（2＋）一种新型X射线存贮材料

ＢａＬｉＦ３微晶经Ｘ射线辐照所产生的热释光，在日光下照射１５分钟或在室温条件下放置２～３天都会消失，表明Ｘ射线对ＢａＬｉＦ３微晶的辐照损伤是轻微的，易擦除的。实验还发现ＢａＬｉＦ３：Ｅｕ（２＋）具有光激励发光特性，因此可以认为ＢａＬｉＦ３：Ｅｕ（２＋）是一种具有潜在应用价值的新型Ｘ射线存贮材料。

BaLiF_3微晶辐照损伤的电子自旋共振研究

钙钛矿型复合氟化物ABF_3(A=Li,Na,K,Rb;B=Mg,Ba,Zn等)是固体可调谐激光的优良基质材料,人们对其辐照损伤已有较多研究,但其中关于BaLiF_3的研究相对较少,特别是用ESR方法研究BaLiF_3的辐照损伤尚未见报道.近年来,人们在适应新的高能粒子加速器需求的新型无机闪烁材料的过程中发现BaLiF_3具有一定的应用前景,在这一应用中对材料的抗辐照性能有很高的要求.本文报道了用ESR方法研究BaLiF_3微晶受X射线和γ射线

ABF＿3型复合氟化物的无机合成及稀土掺杂特性研究

本文介绍了钙钛矿型复合氟化物的基本知识和研究进展，并在已有文献的基础上对部分ABF＿3型氟化物的无机合成作了深入研究，进一步讨论了该类化合物的稀土掺杂特性和能量传递现象。首次以条件温和的中温水热法合成了重要激光基质材料KZnF_3、NaZnF_3。产物结构经XRD、SEM、XPS表征，IR和热分析证实水热产物未明显含有分子内结晶水。摸索了最佳合成条件，并比较了与固相合成产物在含氧量上的差异。水热法还实现了Eu的掺杂，荧光光谱和ESR谱均确认Eu进入格位并部分发生价态转变，讨论了Eu~(2+)格位取代和电荷补偿等问题。固相反应合了BaLiF_3:Eu:Gd磷光体多晶粉末。荧光光谱确认体系中Gd~(3+) → Eu~(2+)能量传递的存在。以DEXTER能量传递理论为基础，建立了能量传递模型，计算了能量传递几率，观察到Gd~(3+)和Eu~(2+)之间存在竞争吸收，当Gd~(3+)离子浓度过高，Eu~(2+)发射强度降低。

氟化物体系新型无机闪烁材料制备特性及若干基础问题研究

本文综述了无机闪烁材料研究的进展，着重了氟化物体系中几种新型无机闪烁材料的制备、性能及辐照损伤等特性。运用B－S法生长了BaF_2及BaF_2:Ce晶体，研究了其室温以上的TSL特性，发现BaF_2的TSL曲线是由381K和402K的双峰结构组成Ce的掺入使TSL强度降低，同时提高了其抗辐照性能。运用高温固相反应法合成了KMgF_3、KCaF_3、BaLiF_3微晶，用TSL和ESR研究了其辐照损伤及其恢复情况。纠正了文献中对KMgF_3热释峰归属的错误，发现在KMgF_3、KCaF_3中杂质Al~(3+)一方面引入新的缺陷而导致新的热释峰，另一方面抑制了F心的形成。在BaLiF_3中La~3、Yb~(3+)的掺入会抑制F心，同时使H心增强，观察到了大剂量（10~8Rad）辐照时BaLiF_3中FA心形成及其在加热和紫外光照射时向F心的转化。发现它们的X射线辐照损伤极易恢复，而γ射线辐照损伤则较难恢复。通过对ESR峰高与Eu掺杂浓度的研究，运用数学拟合法求得了Eu~(3+)掺入KMgF_3制备KMgF_3:Eu~(2+)的饱和掺杂浓度为0.29mol%。首次发现BaLiF_3:Eu~(2+)的PSL现象，并证明它是一种很有发展前途的新型X射线存贮材料。运用B－S法探索了KMgF_3、BaLiF_3、单晶生长工艺，用X射线四园衍射法发现La~(3+)、Tm~(3+)掺入KMgF_3时分另占据K~+、Mg~(2+)的格位，用SEM观察了浓H_2SO_4cf KMgF_3单晶的侵蚀形貌和BaLiF_3单晶生长中经常出现的包裹体。研究了LaF_3:Ce~(3+)的发光特性及其它三价稀土离子的共掺杂对Ce~(3+)发光特性的影响，发现其它三价稀土离子的共掺杂都会使Ce~(3+)的发光猝灭，并分别归结为能量传递和电荷转移。用B－S法生长了CeF_3单晶，但因原料纯度低，衰减常数和光子产额都比文献值要低，说明在闪烁晶体制备时，提高原料纯度是十分必要的。

ABF_3:Eu,Gd(A:K,Li;B:Ba,Mg)中Gd~(3+)→Eu~(2+)的能量传递

通过高温固相反应法,在高纯N_2气氛中合成了BaLiF_3,KMgF_3中单掺和双掺Eu,Gd的ABF_3型复合氟化物。研究了各类掺杂体系的光谱特性,观察到了Gd~(3+)→Eu~(2+)的能量传递,分析了能量传递过程,探讨了能量传递机理,并讨论了Gd~(3+)和Eu~(2+)的取代格位。