稀土摻雜Lu-,2-O-,2-S和Y-,2-O-,2-S粉末的制備和發(fā)光特性研究.pdf

1、理想醫(yī)用閃爍體有如下特點(diǎn)：高發(fā)光效率、快發(fā)光衰減、高密度、短輻射長(zhǎng)度以及發(fā)射譜與探測(cè)器的光譜響應(yīng)匹配。Lu2O2S的密度高達(dá)8.90g/cm3，是稀土硫氧化物體系中最重的材料；Ce3+因5d-4f電偶極躍遷具有短余輝和躍遷幾率大的特點(diǎn)而被認(rèn)為是理想的發(fā)光中心?；谝陨峡紤]，同時(shí)為了與Lu2O2S作比較，本工作選取稀土摻雜Lu2O2S和Y2O2S為對(duì)象，研究了其制備方法和發(fā)光特性。由于Lu2O2S在高溫下容易分解為氧化物，不容易制成純相，

2、并且據(jù)報(bào)導(dǎo)，Lu2O2S：Ce和Y2O2S：Ce的發(fā)光的必須在低于170K的低溫條件下才能被探測(cè)到，因此本工作的重點(diǎn)在于如何優(yōu)化反應(yīng)條件，制備出具有單一六角結(jié)構(gòu)的樣品，并實(shí)現(xiàn)Lu2O2S：Ce和Y2O2S：Ce樣品的室溫發(fā)光。主要內(nèi)容如下： (1)找到了一種用稀土草酸鹽共沉淀和高溫固相反應(yīng)兩步法制備Lu2O2S：Re(Re=Ce，Pr，Tb，Eu，Dy)和Y2O2S：Ce的方法，解決了難以制成純相樣品的問(wèn)題。制得的樣品為純六角結(jié)

3、構(gòu)。Lu2O2S的密度為8.90g/cm3，Y2O2S為4.92g/cm3。 (2)首次觀測(cè)到了Lu2O2S：Ce和Y2O2S：Ce的室溫發(fā)光，為紅色。Lu2O2S：Ce的發(fā)射譜為一峰值在650nm左右的寬譜帶，Y2O2S:Ce由兩個(gè)譜帶組成，峰值分別位于346和600nm(相對(duì)強(qiáng)度高)。它們是少有的摻Ce3+紅色發(fā)光材料。研究了它們的漫反射譜和激發(fā)光譜。460nm是Ce3+的特征吸收峰。在基質(zhì)激發(fā)下，能量由基質(zhì)傳遞給Ce3+，

4、引起該離子5d-4f的輻射躍遷。 (3)Lu2O2S：Re(Re=Pr,Tb，Eu，Dy)的發(fā)射光譜具有明顯的三價(jià)稀土離子的發(fā)光特點(diǎn)，為一系列銳峰，源自稀土離子分立中心的4f-4f的輻射躍遷。這幾種材料中，Lu2O2S：Tb的發(fā)光亮度最強(qiáng)。隨著Tb3+的濃度從1.0mol％增大到8.0mol％，5D3能級(jí)和5D4能級(jí)之間發(fā)生交叉馳豫，導(dǎo)致5D4能級(jí)的電子增加，5D4到4f的發(fā)光增強(qiáng)。對(duì)于Lu2O2S：Dy，在基質(zhì)激發(fā)下，部分激發(fā)