铽铈掺杂快速闪烁玻璃的研究

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1、SOOCHOWUNIVERSITY硕士专业学位论文指导教师姓名____________部快盛(研究员)专业名称_______________光学工程研究方向___________光电材料与器件论文提交日期_______________2015年5月苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研宄作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。苏州大学学

2、位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所（含万方数据电子出版社)、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在_____年__月解密后适用本规定。非涉密论文Ef论文作者签名：—日期••2^/5專邱>~/只导师签名：—日期：皇碑铽铈掺

3、杂快速闪烁玻璃的研究中文摘要铽铈掺杂快速闪烁玻璃的研究中文摘要随着核物理、高能物理、核医学、工业探测等领域的迅速发展，闪烁体作为可以把高能射线转换为可见光的重要材料，受到了人们越来越多的关注。为了提高探测的时间分辨率，几乎所有的闪烁计数应用领域都要求闪烁材料具有较快的光衰减时间，因此对光衰减时间较短的快速闪烁材料的需求越来越大。在所有的闪烁材料中，闪烁晶体具有较高的光产额和较短的闪烁衰减寿命，因此目前使用的大多数闪烁材料均为闪烁晶体。但由于闪烁晶体的制备工艺复杂，生产周期长，成本高，寻找可以替代闪烁晶体同时具有快速衰减特性的闪烁材料成为了研究重点。闪烁玻璃制备工艺简单、玻璃组分易调整，成本

4、低，还可以制备大尺寸材料，因此是一种候选的闪烁材料。3+本论文首先探索了掺杂Ce离子闪烁玻璃的快速衰减特性。采用高温熔融法制备3了掺铈闪烁玻璃，密度为4.75g/cm，在325nm紫外线的激发下发出蓝绿色荧光，发光光谱为425nm至625nm的宽带光谱。实验测得该闪烁玻璃具有小于3.7ns的光衰3+减时间，表明掺杂Ce离子的闪烁玻璃具有快速时间响应特性。3+3+3+本论文采用高温熔融法制备了一种同时掺杂Tb和Ce离子的闪烁玻璃，Tb3+离子为玻璃的发光中心。在Ce离子、重金属氧化物PbO、Bi2O3、Sb2O3以及ZnO的协同作用下，考察该闪烁玻璃的光衰减特性。通过对样品进行密度、吸收光谱

5、、发射光谱、光产额、光衰减时间等特性的测试，分析铽铈闪烁玻璃的物理特性和闪烁性3能。测试得出：铽铈闪烁玻璃的密度较大，为4.83g/cm，表明该材料具有较小的辐射长度；铽铈闪烁玻璃在可见光范围内有大于80%左右的透过率，透过率最高达99%左右；用325nm的紫外激光对铽铈闪烁玻璃进行照射，可以看到青绿色荧光，发射光谱的主发射峰在542.4nm；测得铽铈闪烁玻璃的光衰减时间小于3.6ns，光产额为NaI:T1晶体光产额的4.3%。由测试结果可以看出，铽铈闪烁玻璃具有较大的密度、良好的透过率以及很快的时间响应特性，是快速闪烁探测领域的候选闪烁材料。本论文最后探索了高均匀性大口径玻璃的制备工艺，

6、成功制备了直径为10cm，厚度为3cm的高均匀性铽铈闪烁玻璃，提高了闪烁玻璃的物理性能。关键词：材料，闪烁玻璃，铽离子，铈离子，光衰减时间，闪烁性能作者：梁小莉指导老师：邹快盛(研究员)I3+3+AbstractStudyofTb/Ceco-dopedscintillatingglasseswithfastdecaytime3+3+StudyofTb/Ceco-dopedscintillatingglasseswithfastdecaytimeAbstractWiththerapiddevelopmentofnuclearphysics,high-energyphysics，nuclear

7、medicalscience,industrialdetectionandotherfields,scintillatorswhichcanconverthigh-energyradiationintovisiblelight,haveattractedmoreandmoreattention.Inordertoenhancethetimeresolutionofscintillationdetection,almost