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掺铈铝酸钇晶体、钇铝石榴石荧光粉体的制备和光谱性质研究

作　者: 冯素雅
导　师: 毛艳丽
学　校: 河南大学
专　业: 光学
关键词: Ce:YAP YAG Ce:YAG 光谱特性
分类号: O433
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 288次
引　用: 3次
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内容摘要

近年来,随着科学技术的发展对闪烁材料的性能提出了更高的要求,特别是具有快速响应及高光产额的闪烁晶体成为人们探索的热点。Ce:YAP作为一种高温闪烁晶体,具有良好的机械加工性能、稳定的化学性质和良好的探测性能,有着广泛的应用前景。九十年代初,随着高效率蓝色LEDs的研究成功,高效、低能耗的LEDs作为一种非常有前景的无污染的绿色固体普通照明光源而引起各国科学家的重视。该技术关键之一的Ce:YAG荧光粉的制备引起了研究热潮。本论文主要测试了用于闪烁晶体的掺铈的铝酸钇(YAP)闪烁晶体、钇铝石榴石(YAG)荧光粉体的光谱特性。通过对Ce:YAP光谱特性的研究,分析了晶体中缺陷的种类和分布,为探索消除晶体中的缺陷,优化晶体的生长提供光谱依据。通过对Ce:YAG荧光粉光谱特性的测量,寻找一种更佳的制备方法。本文内容共分为五个部分,绪论部分概述了氧化钇-氧化铝体系的研究进展,指明了国内外研究的热点及研究现状。介绍了闪烁晶体的发光机理和基本性质。论文的第二章介绍了室温下Ce:YAP晶体的吸收,发射及激发等光谱特性;并分析了掺杂浓度、退火气氛、晶体取向及厚度对它们的影响。并测量了室温下不同温度的发射谱和激发谱,推测了不同激发波长下的发光的能量传递过程。并讨论了晶体色心的可能的性质。第三章介绍了采用溶胶-凝胶(sol-gel)法,以柠檬酸为络合剂,利用硝酸盐制备出了不同配比下YAG粉体,利用热重/差热分析(TG/DTG),X射线衍射(XRD),傅立叶红外光谱(FT-IR),透射电镜(TEM)等手段对YAG前驱体及煅烧物粉体进行了表征。分析了制备YAG粉体的各种影响因素。第四章采用凝胶-燃烧法,以柠檬酸为还原剂,利用硝酸盐制备出了不同掺杂比例的Ce:YAG荧光粉体。利用XRD、FT-IR、TEM等手段对粉体的结构,形貌进行了表征。并对粉体的光谱特性进行了测量。分析了各种影响因素,得出了最佳掺杂浓度。最后是论文的总结部分,总结了全文的研究结果,同时指出本文还存在的不足和需要进一步研究之处。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-26
  1.1 研究现状  9-17
  1.2 基本性质  17-22
    1.2.1 无机闪烁晶体的发光机理  18-19
    1.2.2 闪烁晶体的基本性质  19-22
  参考文献  22-26
第二章 Ce:YAP 晶体的光谱特性测试  26-47
  2.1 测试原理与方法  26-27
    2.1.1 光谱测试  26-27
    2.1.2 样品的制备  27
  2.2 实验结果和讨论  27-43
    2.2.1 晶体的宏观性质  27-28
    2.2.2 常温下的光谱性质  28-39
    2.2.3 低温下的光谱性质  39-43
  2.3 结论  43-45
  参考文献  45-47
第三章溶胶-凝胶法制备钇铝石榴石(YAG)粉体  47-56
  3.1 材料的合成  47
    3.1.1 试剂  47
    3.1.2 样品的制备  47
  3.2 样品的测试  47-48
  3.3 结果与讨论  48-54
    3.3.1 TG/DTA  48-49
    3.3.2 FT-IR  49-50
    3.3.3 XRD  50-53
    3.3.4 TEM  53-54
  3.4 结论  54-55
  参考文献  55-56
第四章凝胶—燃烧法合成Ce:YAG 荧光粉  56-67
  4.1 材料的合成  56-57
    4.1.1 试剂  56
    4.1.2 样品的制备  56-57
  4.2 样品的测试  57
  4.3 结果与讨论  57-65
    4.3.1 XRD  57-60
    4.3.2 TEM  60
    4.3.3 FTIR  60-62
    4.3.4 激发和发射谱  62-65
  4.4 结论  65-66
  参考文献  66-67
第五章结论  67-69
硕士期间工作  69-70
致谢  70

掺铈铝酸钇晶体、钇铝石榴石荧光粉体的制备和光谱性质研究

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