Author Affiliations
Abstract
Department of Physics, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China
Scintillators are the vital component in X-ray perspective image technology that is applied in medical imaging, industrial nondestructive testing, and safety testing. But the high cost and small size of single-crystal commercialized scintillators limit their practical application. Here, a series of Tb3+-doped borosilicate glass (BSG) scintillators with big production size, low cost, and high spatial resolution are designed and fabricated. The structural, photoluminescent, and scintillant properties are systematically investigated. Benefiting from excellent transmittance (87% at 600 nm), high interquantum efficiency (60.7%), and high X-ray excited luminescence (217% of Bi4Ge3O12), the optimal sample shows superhigh spatial resolution (exceeding 20 lp/mm). This research suggests that Tb3+-doped BSG scintillators have potential applications in the static X-ray imaging field.
scintillators borosilicate glass X-ray imaging Tb3+ high spatial resolution 
Chinese Optics Letters
2023, 21(7): 071601
作者单位
摘要
中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙 410083
采用高温固相法制备了一系列新型Na3Sc2(1-x(BO33xTb3+荧光粉,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光光谱(PL)、真空紫外荧光光谱(VUV)、高温荧光光谱和荧光衰减寿命等表征手段对其结构、形貌、成分、发光性能进行了系统研究。结果表明,在242 nm紫外光激发下,Na3Sc2(1-x(BO33xTb3+荧光粉发出主峰位于553 nm的明亮绿光,当掺杂浓度x = 0.025时,发光强度达到最大。真空紫外荧光光谱显示这些荧光粉也可以被187 nm的深紫外光有效激发。在环境温度上升过程中,Na3Sc1.95(BO33∶0.025Tb3+表现出了反热猝灭行为;当温度达到473 K时,样品的发光强度达到最高,为室温(298 K)时的109.3%。该类新型绿色荧光粉的强发射、高热稳定性等特点预示了其在照明和显示领域的应用潜力。
荧光粉 Tb3+掺杂 反热猝灭 照明与显示 phosphor Tb3+ doped anti-thermal-quenching lighting and display 
发光学报
2023, 44(4): 598
作者单位
摘要
1 山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100
2 山东省工业技术研究院,济南 250100
Tb3Ga5O12晶体是一种具有良好磁光性能的主流商用材料,但生长过程中存在严重的氧化镓挥发问题,导致晶体难以满足高功率应用的发展需求,而菲尔德常数较大的Tb3Al5O12晶体的不一致熔融特性使该晶体难以生长,因此亟需探索新型高质量磁光晶体以满足高功率应用需求。基于此,本文采用微下拉法在高纯氩气和二氧化碳混合气氛下生长了Tb3AlxGa5-xO12(TAGG)系列高掺铝磁光晶体。摇摆曲线测试结果表明TAGG磁光晶体拥有高结晶质量。透过光谱和磁光特性测试结果表明,与传统Tb3Ga5O12晶体相比,TAGG磁光晶体具有更高的透过率和更大的菲尔德常数,是一种非常有潜力的可应用于高功率激光系统的低成本磁光材料。
磁光晶体 晶体生长 微下拉法 铽基石榴石 Tb3Ga5O12 Tb3Ga5O12 TAGG TAGG magneto-optical crystal crystal growth micro-pulling-down method Tb3+-based garnet 
人工晶体学报
2023, 52(1): 8
作者单位
摘要
1 中山大学 化学学院,广东 广州 510006
2 Department of Physics & Astronomy,Georgia Southern University,Statesboro,GA 30460,USA
采用高温固相方法合成了不同浓度Tb3+掺杂的单斜结构K3La(PO42荧光粉,利用XRD表征了其相纯度,并对基质化合物进行了结构精修。研究了Tb3+掺杂样品在不同温度下的发光性质及不同掺杂浓度样品在室温下的发光性质。发现在室温、373 nm激发下,Tb3+离子表现为5D3?7FJJ=5,4,3,2)和5D4?7FJJ′=6,5,4,3)等两组发射。不同温度下低掺样品的光谱测试表明,多声子弛豫对5D3能级发射的猝灭贡献有限。随着掺杂浓度增加,Tb3+离子5D3发射减弱而5D4发射增强,样品表现出从青光到绿光的光色调控性质,这主要是由Tb3+能级间的交叉弛豫过程导致的;进一步通过Inokuti?Hirayama模型和扩展的Yokota?Tanimoto模型对5D3发光衰减曲线进行拟合,结果表明能量传递的主要作用方式为电偶极?四极作用,临界传递距离约为1.03 nm。
Tb3+ K3La(PO4)2 发光 能量传递 多声子弛豫 交叉弛豫 Tb3+ K3La(PO4)2 luminescence energy transfer multi-phonon relaxation cross-relaxation 
发光学报
2022, 43(9): 1350
作者单位
摘要
中山大学材料学院, 深圳 518107
两相有序共晶材料由于具有不同折射率的两晶相呈现有序排列, 可降低荧光在共晶材料内部的散射而实现导光功能, 可被应用于高分辨探测成像器件中。本工作根据定向凝固原理, 用微下降法生长技术制备得到了直径为3 mm的GdAlO3∶Tb3+-Al2O3两相有序共晶。通过SEM和元素分析, 探究了GdAlO3∶Tb3+-Al2O3共晶内部的微结构, 结果显示, 所得共晶中GdAlO3∶Tb3+晶相均匀有序地分布于基质Al2O3晶相中, GdAlO3∶Tb3+晶相直径的大小受生长速率的影响, 速率越快, 直径越小。所制备得到的GdAlO3∶Tb3+-Al2O3有序共晶在X射线辐照下发射出明亮的绿色荧光, 并在GdAlO3∶Tb3+晶相中定向传播, 有望被用作X射线探测成像材料, 提高探测器的空间分辨率。
有序共晶 定向凝固 微下降法 辐照发光 ordered eutectic directional solidification micro-pulling-down method radioluminescence GdAlO3∶Tb3+ GdAlO3∶Tb3+ 
人工晶体学报
2021, 50(10): 1971
作者单位
摘要
1 吉林化工学院石油化工学院,吉林 132022
2 吉林大学化学学院,长春 130012
本文利用高温固相反应法制备了高效黄绿色多色发光荧光粉Ca2LaTaO6∶Dy3+, Tb3+,其主要窄发射带来自Tb3+的547 nm处,并且由于Dy3+的敏化作用而在250~400 nm区域具有宽激发带,将Dy3+和Tb3+共掺到Ca2LaTaO6 (CLTO)基质中,构建能量传递体系。通过激发/发射光谱及寿命衰减曲线测试证实了Dy3+到Tb3+的能量传递过程。Dy3+→Tb3+的能量传递以偶极-四极相互作用为主,能量传递效率可达80%甚至更高。基于该能量传递过程,在Dy3+的特征激发下,通过改变Dy3+和Tb3+的相对掺杂浓度,可以使发光颜色由黄色渐变为绿色,说明发光颜色可调的多色发光荧光粉Ca2LaTaO6∶Dy3+, Tb3+在荧光粉转换的白光LED中具有潜在的应用前景。
能量传递 多色发光 高温固相 色坐标 白光LED Ca2LaTaO6∶Dy3+, Tb3+ Ca2LaTaO6∶Dy3+, Tb3+ energy transfer multicolor luminescence high temperature solid state chromaticity coordinate white LED 
人工晶体学报
2021, 50(9): 1715
作者单位
摘要
1 辽宁师范大学 物理与电子技术学院, 辽宁 大连 116029
2 大连理工大学 物理学院, 辽宁 大连 116024
采用高温固相反应法制备了不同掺Tb浓度的CaSrSiO4纳米荧光粉。TEM照片显示粉末颗粒为球状, 直径30~50nm。XRD主要衍射峰与CaSrSiO4基质基本一致, 表明Tb离子掺入对CaSrSiO4晶体结构影响较小。285nm紫外光激发下, 观测到强的紫外、蓝光和绿光等光谱, 优化掺Tb浓度为0.7%。最后用CO2激光器对CaSrSiO4∶0.3Tb3+荧光粉进行退火, 发现光谱增强50%以上。同时讨论了退火工艺参数对荧光粉光致发光特性的影响。
CaSrSiO4∶Tb3+纳米荧光粉 光致发光特性 激光退火 CaSrSiO4∶Tb3+ nanophosphor PL characteristics laser annealing 
半导体光电
2021, 42(2): 236
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院材料研究所, 四川 绵阳 621907
2 表面物理与化学重点实验室, 四川 绵阳 621907
3 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
采用熔融-淬冷法制备了Tb3+掺杂锂铝硅酸盐闪烁玻璃, 用紫外激发光谱、 发射光谱及荧光寿命表征了光致发光性能, 用X射线和阴极射线激发测试了辐射致发光性能。 研究结果表明: 低Tb3+掺杂浓度时, 随着其浓度增大, Tb3+间的交叉弛豫增加导致了5D3→7Fj跃迁的能量逐渐向5D4→7Fj迁移转变, 5D3激发态的荧光寿命和发射强度均明显下降, 5D4-7Fj发射强度逐渐增大。 较高Tb3+浓度时, 其浓度继续增加会提升非辐射比例, 是荧光寿命降低和荧光猝灭的最主要原因。 比较光致发光和辐照致发光性能, 发现随着激发源的能量上升, 会增加激发态5D3能级向5D4能级的能量转移, 同时, 由于玻璃的密度低会导致辐照致发光效率随激发源的能量上升而下降。
Tb3+掺杂 锂铝硅酸盐玻璃 光致发光 辐照致发光 Tb3+ ions doped Lithium aluminosilicate glass Photoluminescence Radio luminescence 
光谱学与光谱分析
2021, 41(6): 1863
陈宇暄 1,2,*黄立辉 2,3赵静涛 2,3,4赵士龙 2,3徐时清 2,3
作者单位
摘要
1 中国计量大学 材料与化学学院, 江 杭州 310018
2 中国计量大学 光电材料与器件研究院, 浙江 杭州 310018
3 中国计量大学 光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
4 Laboratory of Glasses and Ceramics, Univ Rennes, CNRS, ISCR(Institut des Sciences Chimiques de Rennes) UMR CNRS 6226, University of Rennes 1, Rennes 35042, France
通过熔融淬火和后续热处理, 成功制备了Tb3+掺杂含LaF3纳米晶透明锗酸盐微晶玻璃。详细研究了所制备的玻璃和微晶玻璃的发光性质。X射线衍射结果表明, 玻璃基体中析出的晶相为纯LaF3晶体, 晶粒尺寸在16~21 nm之间。在377 nm紫外光和X射线激发下, Tb3+掺杂含LaF3纳米晶的微晶玻璃比Tb3+掺杂的锗酸盐玻璃表现出更强的绿光发射, 且绿光发射强度随热处理温度升高和时间的延长而增强。微晶玻璃在X射线激发下的最大积分发光强度约为商用闪烁晶体Bi4Ge3O12的40.3%。本研究表明, 掺Tb3+含LaF3纳米晶锗酸盐微晶玻璃在X射线探测中具有潜在的应用前景。
发光 锗酸盐玻璃 微晶玻璃 玻璃闪烁体 luminescence Tb3+ Tb3+ germanate glass glass ceramics glass scintillator 
发光学报
2021, 42(6): 804
作者单位
摘要
河北大学化学与环境科学学院,保定 071002
在不添加任何模板剂的情况下,采用温和水热法,制备了一系列NaGd0.96-x(WO4)2∶0.04Tb3+,xEu3+(x=0, 0.005, 0.01,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12,0.14,0.16,0.18)荧光粉。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光分光光度计分别对所得样品的物相结构、形貌粒度及发光性能进行分析表征。结果表明:所合成的样品为NaGd(WO4)2的纯相,属四方晶系白钨矿结构。其形貌为规整的四方盘形,尺寸均一、分散性良好。系列样品均能被近紫外光有效激发,通过改变NaGd(WO4)2中Eu3+/Tb3+的掺杂浓度,实现了对荧光粉发光颜色由绿色到红色的全色调控。
Eu3+,Tb3+共掺 水热法 近紫外光激发 发光调控 NaGd(WO4)2 NaGd(WO4)2 Eu3+,Tb3+ co-doping hydrothermal method near-ultraviolet light excitation luminous regulation 
人工晶体学报
2020, 49(10): 1825

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