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Ce3+掺杂SiO2-Al2O3-Gd2O3玻璃的闪烁性能

刘力挽 周秦岭 邵冲云 张瑜 胡丽丽 杨秋红 陈丹平

Ce3+掺杂SiO2-Al2O3-Gd2O3玻璃的闪烁性能

刘力挽, 周秦岭, 邵冲云, 张瑜, 胡丽丽, 杨秋红, 陈丹平
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-29
  • 修回日期:  2015-04-24
  • 刊出日期:  2015-08-05

Ce3+掺杂SiO2-Al2O3-Gd2O3玻璃的闪烁性能

  • 1. 上海大学材料科学与工程学院, 上海 200436;
  • 2. 中国科学院上海光学精密机械研究所, 高功率激光单元技术研发中心, 上海 201800;
  • 3. 中国科学院大学, 北京 100049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51272262, 61405215)资助的课题.

摘要: 通常, Ce离子掺杂的低密度玻璃有较高的发光效率, 而高密度的Ce离子掺杂玻璃其发光效率很低. 为了解释这一现象, 采用高温熔融法获得了SiO2-Al2O3-Gd2O3三元系统的玻璃形成区, 并在还原气氛下制备了Ce3+掺杂SiO2-Al2O3-Gd2O3以及SiO2-Al2O3-Gd2O3-Ln2O3 (Ln=Y, La, Lu)闪烁玻璃, 研究了其光谱和闪烁性能. 测试结果显示: 随着Gd2O3含量增加, 玻璃紫外截止波长发生红移, 荧光强度降低, 衰减时间缩短; 加入Lu2O3, La2O3, Y2O3后, 紫外截止波长发生红移, 荧光强度降低, 衰减时间变短; 当Gd2O3超过10% mol时, X射线荧光积分光产额从相当于锗酸铋 晶体的61%降低到13%. 荧光强度降低、衰减时间缩短的原因是随着玻璃的紫外截止波长红移玻璃的能带宽度变窄, 使得Ce3+离子的d电子轨道开始接近玻璃的导带, Ce3+离子受辐射后跃迁到d电子轨道的电子会通过导带与玻璃中的空穴复合, 产生电荷迁移猝灭效应.

English Abstract

参考文献 (16)

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