新型氟化物微晶玻璃的設(shè)計(jì)、溫度傳感與閃爍體性能研究.pdf

1、本論文圍繞新型氟化物微晶玻璃的設(shè)計(jì)、溫度傳感與閃爍體性能研究展開，主要包含三部分內(nèi)容:(a)K3YF6∶Er3+與KYb2F7∶Er3+微晶玻璃的制備、上轉(zhuǎn)換發(fā)光及溫度傳感研究（第2、3章）;(b)KLu2F7∶Tb3+與KTb2F7微晶玻璃的制備、熒光及閃爍特性（第4、5章）;(c)自析晶KYbF4∶Ho3+微晶玻璃的制備及上轉(zhuǎn)換熒光特性（第6章）。
　　本論文內(nèi)容概括如下:
　　(1)K3YF6∶Er3+微晶玻璃的制備、

2、上轉(zhuǎn)換發(fā)光及溫度傳感研究。用熔融淬冷法合成了稀土離子摻雜的K3YF6自析晶微晶玻璃并對(duì)其熒光特性進(jìn)行了細(xì)致地研究。熱處理前，K3YF6納米晶已經(jīng)形成，這有助于控制晶粒尺寸和稀土離子進(jìn)入納米晶。通過摻雜Eu3+作為熒光探針探究了基質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，熱處理后基質(zhì)的對(duì)稱性明顯提高。K3YF6微晶中熒光強(qiáng)度的增強(qiáng)和明顯的斯塔克劈裂說明Eu3+與Er3+進(jìn)入了析出的K3YF6納米晶中?；贔IR(Fluorescence Intensity Rati

3、o)方法和Er3+離子的TCEL(Thermally Coupled Energy Levels)能級(jí)，對(duì)K3YF6∶Er3+的熒光測溫性能進(jìn)行了系統(tǒng)地探究。研究表明，K3YF6∶Er3+溫度傳感器具有較高的能級(jí)差、靈敏度、較好的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，可應(yīng)用在高精度溫度測試領(lǐng)域。
　　(2)KYb2F7∶Er3+微晶玻璃的制備、上轉(zhuǎn)換發(fā)光及溫度傳感研究。通過熔融淬冷法合成了KYb2F7∶Er3+微晶玻璃。探究了其微觀結(jié)構(gòu)與上轉(zhuǎn)換熒光特

4、性。KYb2F7∶Er3+微晶中熒光的增強(qiáng)和明顯的斯塔克劈裂說明Er3+進(jìn)入了對(duì)稱性高、聲子能低的KYb2F7納米晶中。然后利用FIR技術(shù)對(duì)其測溫性能進(jìn)行了研究，從中獲得了較大的能級(jí)差和靈敏度。結(jié)果表明，KYb2F7∶Er3+微晶玻璃有望作為具有高靈敏度的光學(xué)溫度傳感器使用。
　　(3)KLu2F7∶Tb3+微晶玻璃的制備、熒光及閃爍特性。利用熔融淬冷法合成了Tb3+摻雜的KLu2F7微晶玻璃，并系統(tǒng)地研究了其結(jié)構(gòu)和熒光特性。熱處

5、理后，X射線激發(fā)下的發(fā)射譜(XEL)及光致發(fā)光(PL)均有顯著增強(qiáng)，且Tb3+的543nm發(fā)射的壽命得以延長，這說明Tb3+富集到了KLu2F7納米晶中。結(jié)果顯示，KLu2F7∶Tb3+微晶玻璃有望應(yīng)用在X射線成像領(lǐng)域。
　　(4)KTb2F7微晶玻璃的制備、熒光及閃爍特性。利用熔融淬冷法首次合成了自析晶的KTb2F7微晶玻璃。利用XRD、TEM等手段系統(tǒng)地研究了其結(jié)構(gòu)和熒光特性。KTb2F7晶體在熱處理前已經(jīng)形成，進(jìn)一步熱處理后

6、，XEL及PL均有明顯增強(qiáng)，這些證明KTb2F7的結(jié)晶度進(jìn)一步增加。該微晶玻璃X射線成像領(lǐng)域（比如工業(yè)探傷、X射線增感屏）有潛在應(yīng)用，且這種以發(fā)光離子作為基質(zhì)的方法有助于設(shè)計(jì)其它新型微晶玻璃。
　　(5)自析晶KYbF4∶Ho3+微晶玻璃的制備及上轉(zhuǎn)換熒光特性。采用傳統(tǒng)的熔融淬冷法合成了KYbF4∶Ho3+微晶玻璃，且系統(tǒng)地探究了其微觀結(jié)構(gòu)及上轉(zhuǎn)換熒光性質(zhì)。熱處理前，KYbF4納米晶已經(jīng)形成，這有助于控制晶粒尺寸和稀土離子進(jìn)入納米