掺稀土元素Dy、Tm和Mn、Li、Ag的硼酸镁磷光体的热释光特性研究

摘要

本论文利用热释光谱和热释光发光曲线测量技术，研究了掺杂稀土元素Dy、Tm和Mn、Ag、Li的MgB4O7的热释光特性和发光机制。 在MgB4O7：Dy中分别共掺Tm、Mn、Ag、Li之后，发现热释光材料的灵敏度增强，MgB4O7：Dy(0.5％)，Mn(0.5％)，MgB4O7：Dy(0.5％)，Tm(0.2％)，MgB4O7：Dy(0.5％)，Li(1％)，MgB4O7：Dy(0.5％)，Ag(0.5％)都是灵敏度比较高的热释光材料。MgB4O7：Dy(0.5％)，Mn(0.5％)的热释光主发光峰峰温大约在350℃左右，因此这种材料在高温环境下的热释光剂量测量方面具有应用前景。 在MgB4O7：Dy、MgB4O7：Dy，Tm、MgB4O7：Dy，Li、MgB4O7：Dy，Ag四种热释光材料中，Dy为发光中心，480nm，580nm，680nm，750nm四个发光波长分别对应Dy3+离子4F9/2→6H15/2，4F9/2→6H13/2，4F9/2→6H11/2，4F9/2→6H9/2能级的跃迁，发光峰温为200℃，350℃。 在MgB4O7：Dy，Mn中，Mn为发光中心，Dy改变了Mn的发光所对应的缺陷结构，使得与Mn相关的特征发光表现为单个的热释光发光峰，Mn特征发光峰大约是350℃，580nm。 在Mn的共掺杂浓度在0.05％，0.1％，0.2％时，可以观察到Mn参与到发光过程的同时，对Dy的特征发光峰的峰温并没有产生影响，只是对Dy的特征峰的发光强度起到明显的削弱作用。Mn的浓度大于等于0.5％的情况下可以认为，Mn的作用是发光中心，Dy起到俘获中心和能量传递的作用，不再起到主要的发光中心的作用。 MgB4O7：Dy，Tm中，观察到Tm的共掺后，由于稀土离子与基质材料之间形成缺陷复合体，使得200℃左右的发光峰峰温升高10℃以上，发光强度增大，抑制了材料350℃左右的发光峰。推测是因为稀土离子与基质材料之间形成的缺陷复合体改变了缺陷的类型，对材料的热释光特性造成影响。 MgB4O7：Dy，Li中，Li的共掺削弱材料高温部分的发光，增强了材料200℃左右的发光峰，极大了提高了材料的热释光灵敏度，在0.1％-1％浓度范围内，随Li的掺杂浓度增加，热释光灵敏度增加。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1热释光现象

1.2热释光的理论模型

1.3剂量材料的研究现状

1.4研究内容

第二章实验方法

2.1样品的制备

2.2测试方法

第三章实验结果与分析

3.1 MgB4O7：Dy

3.2 MgB4O7：Mn

3.3 MgB4O7：Dy，Mn

3.4 MgB4O7：Dy，Tm

3.5 MgB4O7：Dy，Li和MgB4O7：Dy,Ag

3.6 MgB4O7：Dy，Ce

第四章结论

4.1论文中样品的热释光灵敏度与GR-100的比较

4.2 Dy、Tm和Mn、Ag、Li的作用

参考文献

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致谢