稀土离子Eu和Tb激活无水芒硝的发光性质研究

题名:稀土离子Eu和Tb激活无水芒硝的发光性质研究
作者:何久洋
学位授予单位:新疆师范大学
关键词:无水芒硝;;合成发光材料;;光致发光;;真空紫外光谱;;稀土离子
摘要:

 新疆矿产资源极为丰富,分布十分广泛。而且新疆有许多矿物有着独特的物理性质。产自新疆艾丁盐湖的无水芒硝在300nm的激发光下呈现乳白色发光,它的光致发光谱(PL)由一个峰值大约在509nm处的宽谱带组成。通过监测在530nm处的发光获得的激发光谱由一个峰值大约在235nm处的宽谱带和覆盖了UV和可见光区波长Strong magnets的平坦谱带组成。天然无水芒硝还具有余辉特性。它的PL衰减曲线由一个寿命小于0.1μs的快衰减成分和一个半衰时间大约0.4s的慢衰减成分组成。所以,本文以天然无水芒硝为研究基础,通过掺杂Eu和Tb合成两种新型荧光粉。通过粉晶X射线衍射光谱、激发光谱和发射光谱、同步辐射真空紫外光谱等研究手段,研究了它们的发光性质。通过热处理、辐照处理等手段提高它们的发光效率。为开发和研制新型发光材料提供理论依据和技术指导。

 鉴于此,本文的主要研究的内容如下:

 1.在空气中900℃温度下,对纯无水天然芒硝(Na2SO4)和EuF3的混合粉末加热20分钟,制备了Na_2SO_4:Eu发光材料。并测量了在室温下合成和γ射线辐照后荧光体的发射和激发光谱。在394 nm激发光下的发射光谱是由Eu~(3+)中~5D0→~7FJ(J=0,1,2,…5)跃迁产生的强窄带组成。而在340 nm的激发下的PL发射光谱由Eu~(2+)峰值在435 nm处的谱带组成。通过监测紫色发光得到的激发光谱包括峰值约在261 nm的弱谱带和峰值约在338 nm的Eu~(2+)宽带。随着掺杂浓度增加,Eu~(2+)的发光逐渐减弱而Eu~(3+)的发光逐渐增强。在46KGy的γ射线辐照后荧光体的相对发光效率是非辐照荧光http://www.chinamagnets.biz/体的3倍。被γ射线辐照后紫色发光增强的原因是Na_2SO_4的Eu~(3+)转化成为Eu~(2+)。

 3.本文测量了在室温中Na_2SO_4:Tb在真空紫外-紫外光下的发射和激发光谱。发射光谱有一系列由于~5D_4→~7F_J和~5D_3→~7F_J跃迁生成的峰。通过监测542 nm处发光得到的激发光谱,分别由Tb~(3+)离子4f~n→4f~(n-1)5d跃迁(187、193和218 nm),基质吸收(165、200、240 nm)引起的强激发谱,和禁戒的f-f跃迁产生的弱激发谱组成。在掺杂的TbF_3浓度0.1-1.5 mol%范围内,随着掺杂Tb~(3+)离子浓度的增加,真空紫外区的激发光谱相应的增强。
学位年度:2010