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无铅玻璃抗辐照性能和Pr3+掺杂玻璃发光性能的研究

作　者: 王腾飞
导　师: 陈国荣
学　校: 华东理工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 铋玻璃 抗辐照 Pr3+离子 磷酸盐玻璃 荧光光谱
分类号: TQ171.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本论文研究了无铅铋基玻璃的抗辐照性能和Pr3+掺杂磷酸盐玻璃的发光性能。主要研究成果如下：研究了两组Ce02和Ti02单掺或共掺无铅重金属Bi203基硼硅酸盐玻璃的γ-射线辐照效应。结果表明,Ti02掺杂对铋基重金属氧化物玻璃有较好的抗γ射线辐照效应,而Ce02则没有显示预期的作用,其原因可能在于Ce4+/Ce3+离子对具有较大的氧化还原势,使其部分参与了氧化剂的作用过程。两组玻璃的辐照诱导吸收自恢复效应均较小,且受基质玻璃组成影响不大,但与加入的稳定剂种类有关。分别研究了在可见(448nm)和紫外(290nm)激发下,Pr3+掺杂锶磷酸盐的内层电子和电子间发射光谱特性。在447nm激发光下,通过改变pr3+浓度可以调节发出的蓝光、绿光和红光相对黄光的强度比率。在290nm激发光下,观察到较强的4f15d1→4f2宽带发射。进一步考察了共掺对Pr3+离子发光性能的影响,分别研究了pr3+-Dy3+共掺和Pr3+-SnO2共掺玻璃样品的发光性能。研究发现,Pr3+离子的发光因得到Pr3+离子的高效能量传递而得到增强。详细的理论分析表明,本实验中从Dy3+到pr3+的主要能量传递过程机理是四极-四极作用,估算最大能量传递效率为52.9%。通过研究Pr3+-Sn02共掺玻璃样品的发光性能发现,pr3+-SnO2共掺磷酸盐玻璃中存在着从SnO2到pr3+离子的能量传递。在267nm紫外激发下,共掺杂样品中能观察到Pr3+离子的紫外发射和SnO2的蓝光发射两个发射带的桥接形成的一个半高宽达230nm的超宽发射带,且在红光区(610nm)出现一个新的发射峰。

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 硅酸盐工业 > 玻璃工业 > 基础理论
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