碘化鉀多晶電注入著色及色心產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化機(jī)理.pdf

1、利用電注入著色技術(shù)，首次對摻氫氧根碘化鉀多晶電注入著色，在著色多晶中產(chǎn)生大量色心。對著色多晶進(jìn)行系統(tǒng)光譜測量和分析，提出色心產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化機(jī)理。借助測得的電流～時(shí)間曲線，對色心產(chǎn)生過程和機(jī)理進(jìn)行更進(jìn)一步解釋。對溴化鉀晶體進(jìn)行不同劑量伽馬射線輻照著色，并解釋了色心產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化。 利用Mollwo-Ivey圖，首次確定出碘化鉀基質(zhì)中OH-離子和O2--Va+色心室溫吸收光譜位置。研究中發(fā)現(xiàn)，摻氫氧根碘化鉀多晶中OH-離子很不穩(wěn)定，在室溫及

2、避光條件下逐漸轉(zhuǎn)化成U和O2--Va+色心。經(jīng)細(xì)心觀測，捕捉到OH-離子向U和O2--Va+色心轉(zhuǎn)化過程。在適當(dāng)熱處理下，摻氫氧根碘化鉀多晶中OH-離子也可轉(zhuǎn)化成U和O2--Va+色心，且反向轉(zhuǎn)化過程也被觀測到。 用點(diǎn)陰極電注入，在摻氫氧根碘化鉀多晶中產(chǎn)生大量U、O2--Va+、Cu+、Cu相關(guān)雜質(zhì)、I-2、I2、V、F、K、R1和R2色心。因摻氫氧根碘化鉀多晶樣品中含有大量OH-離子，用傳統(tǒng)電注入方法，不可能將摻氫氧根碘化鉀多

3、晶經(jīng)點(diǎn)陰極電注入著色。是本實(shí)驗(yàn)裝置的獨(dú)特石墨顆粒陽極陣列，使得V色心首先在陽極附近多晶內(nèi)產(chǎn)生。V色心吸收光子產(chǎn)生F色心，F(xiàn)色心聚集形成R1和R2色心。在電注入過程中記錄電流～時(shí)間數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪制出電流～時(shí)間關(guān)系曲線。經(jīng)分析后推知，各區(qū)域電流皆由離子運(yùn)動和鹵離子與陽極陣列交換電子構(gòu)成。給出電流～時(shí)間曲線中電流區(qū)域形成機(jī)理和色心產(chǎn)生與電流區(qū)域形成的密切關(guān)系。通過多次研究摸索出，在溫度798 K、電壓600 V、注入時(shí)間為45 min條件下著

4、色效果最好。 用點(diǎn)陽極電注入，在摻氫氧根碘化鉀多晶中產(chǎn)生大量U、V2、V3、Cu+、Cu相關(guān)雜質(zhì)和F色心。與用點(diǎn)陰極電注入情況類似，這里F色心也是V色心經(jīng)光照轉(zhuǎn)化而來。對經(jīng)點(diǎn)陽極電注入摻氫氧根碘化鉀多晶著色機(jī)理提出解釋，并通過做電流～時(shí)間曲線，對著色摻氫氧根碘化鉀多晶中色心產(chǎn)生機(jī)理給出更進(jìn)一步解釋。 對溴化鉀晶體進(jìn)行不同劑量伽馬射線輻照著色。隨著輻照劑量增加，產(chǎn)生色心濃度增加。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)不同需要選擇不同劑量，以