Gd3 对玻璃闪烁体发光性能的影响

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1、检验与认证3+Gd对玻璃闪烁体发光性能的影响3+EffectsofGdonluminescentpropertiesofglassscintillator滕伟锋王精精刘桂玲李玲利(中国建材检验认证集团股份有限公司，北京100024)3+3+摘要:采用高温熔融法制备了SiO2-Li2O-Al2O3-MgO为基质系统的Gd、Ce掺杂的玻璃样品,研究了玻璃闪烁体3+3+3+3+中Gd引入对其发光性能的影响，结果表明：玻璃闪烁中Gd的引入存在Gd→Ce能量转移机制，有利于提高玻璃闪3+3+烁体的发光强度，Gd的引入同时提高了玻璃闪烁

2、体的光碱度，使发射波长产生了相应的红移，Stokes位移变大；Gd在玻璃闪烁中较佳掺杂范围在15%左右，过高会产生浓度淬灭效应，不利于玻璃闪烁体的发光。3+关键词:Gd；玻璃闪烁体；发光；能量传递3+3+Abstract：TheSiO2-Li2O-Al2O3-MgOsystembasedsamplesdopingwithrareearthCeionsandGdionsaresynthesized3+byhightemperaturemeltingmethod.EffectsofGdonluminescentpropertie

3、sofglassscintillatorhavebeenstudied.Resultsof3+meausredradioluminescencespectrashowthattheintroductionofGdinglassimprovesthescintillatorluminescentintensitiybecause3+3+3+ofGd→Ceenergytransfermechanism,andatthesametime,theintroductionofGdincreaseOpticalbasicityofgla

4、ssscintillator,3+sothatthecorrespondingemissionwavelengthred-shiftandlargerStokesshiftproduced;Gdcontentintheglasshaveabetterrangeabout15%,toohighwillnothelptoluminescenceofglassscintillatorbecauseofcorrespondingconcentrationquenchingeffect.3+Keywords：Gd;glassscint

5、illator;luminescence；energytransfer中图分类号：TQ171.731文献标识码：B文章编号：1003-8965(2014)06-0005-03闪烁体是一种将高能光子(X-射线,γ-射线)或粒的模具中成型,然后放入480℃马弗炉中退火,冷却至室子(强子,电子,质子,α-粒子等)的电离能转换成紫外温后切割成合适尺寸的样品进行荧光光谱性能的检测。/可见光子的光电导型发光材料,是一种能量转换体。自1948年最早使用单晶无机闪烁体Nal:TI以来,对闪烁体表1玻璃组成[1]的研究已有半个多世纪的历史。目

6、前应用最为广泛的是序号组成晶体闪烁体和玻璃闪烁体，玻璃闪烁体由于制备简单，化1#70SiO2-10Al2O3-10Li2O-5MgO-5Ce2O3学稳定性好、以及体积和组成可调等优点是目前闪烁体领2#70SiO2-10Al2O3-10Li2O-5MgO-5Ce2O3-5Gd2O3域研究的热点。3#70SiO2-10Al2O3-10Li2O-5MgO-5Ce2O3-10Gd2O3近年来随着玻璃闪烁体在核能利用和高能物理等领4#70SiO2-10Al2O3-10Li2O-5MgO-5Ce2O3-15Gd2O3域的应用日益广泛，对

7、其发光强度的要求越来越高，提高5#70SiO2-10Al2O3-10Li2O-5MgO-5Ce2O3-20Gd2O36#70SiO2-10Al2O3-10Li2O-5MgO-5Gd2O3玻璃闪烁体发光强度的途径可通过组成优化，工艺改进来实现，其中在玻璃组成中引入合适的稀土离子，利用稀土2结果与分析离子与激活剂离子间能量转移效应增大激活剂离子激发能量从而使其发光强度增强是目前科研工作者普遍采用的有3+3+图1为不同浓度的Gd与Ce共掺的玻璃闪烁体[2]3+效措施。根据前人研究成果，重稀土元素Gd是一种发射光谱图，图中可以看出，

8、玻璃闪烁体的发光强度在一非常好的发光敏化剂，它可以把吸收的能量通过传递给其3+定范围内随着Gd浓度的增大而增强（1#~4#样品），它激活剂离子，从而提高闪烁体的发光强度。本文将重稀3+3+但是当Gd浓度达到15wt%以后，再增加Gd浓度（5#3+土离子Gd引入到玻璃组成中，系统研究了其掺量