1 1.中国科学院 上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 2.中国科学院大学 材料与光电研究中心, 北京 100049
对光热折变(Photo-thermal-refractive, PTR)玻璃在总剂量分别为0.35、1、10及100 kGy的γ射线下辐照, 并进行热退火处理, 采用吸收光谱、光致发光光谱及EPR电子顺磁共振谱研究了光热折变玻璃在γ射线辐照下的辐照机理。研究结果表明, γ辐照后的PTR玻璃在可见波段的吸收主要由银原子Ag0、银分子簇Ag2、银分子簇Ag3、银纳米颗粒Agm0及非桥氧空穴中心HC1及HC2引起; 在不同剂量γ射线辐照下, 玻璃基质中的变价离子(Ag+、Ce3+)价态先发生变化, 同时玻璃基质中的非桥氧键发生电离, 形成了非桥氧空穴型缺陷中心HC1、HC2。进一步增加辐照剂量, 产生了银的分子簇Ag2和Ag3; 同时玻璃基质中非桥氧空穴中心HC2的浓度增大, 导致在639 nm附近的吸收增强。分别在不同温度下对辐照后的PTR玻璃进行相同时间的热处理及在低于Tg(玻璃转变温度)的温度下进行不同时间的热处理, 观察到250 ℃退火后PTR玻璃中HC1及HC2缺陷中心发生漂白; 并在430 ℃退火后出现了银纳米颗粒的吸收峰, 该吸收峰随退火时间的延长发生了红移及展宽。
光热折变玻璃 γ射线辐照 辐照缺陷 紫外-可见吸收谱 photo-thermal-refractive glass γ-ray irradiation defect center UV-Vis absorption
1 太原科技大学材料科学与工程学院,太原 030024
2 西安交通大学电子与信息学部,西安 710049
硼是金刚石中最常见的受主元素之一, 其在价带之上0.37 eV处形成了浅能级, 因此硼掺杂金刚石被认为是一种理想的p型半导体材料。在化学气相沉积 法制备的硼掺杂金刚石中, 硼杂质在晶体中的分布非常不均匀, 其拉曼信号强度对测试位置的依赖性非常强, 且可重复性很差。而对于高温高压法合成的硼掺 杂金刚石来说, 同一晶面上硼杂质分布变化较小。本文利用低温光致发光光谱研究了高温高压法合成的硼掺杂金刚石辐照缺陷的光致发光性质, 并利用晶体生 长理论讨论了辐照缺陷在不同晶面上的分布情况。
金刚石 硼掺杂 辐照缺陷 光致发光 diamond boron doped irradiated defect photoluminescence
1 北京师范大学 分析测试中心, 北京100875
2 中国地质大学(北京) 材料科学与工程学院, 北京100083
3 北京师范大学 物理系, 北京100875
室温下掺铊碘化铯(CsI∶Tl)晶体的吸收谱在230～320 nm范围内有3个特征峰：310 nm(4 eV)、270 nm(4.6 eV)和245 nm(5.1 eV)。采用这3种不同激发能量(对应不同激发机制)的近紫外(UV)光激发得到的荧光(PL)光谱相同。这些PL谱与钨(W)靶X射线激发的辐照致荧光(RL)谱也类似。经分峰计算, PL和RL均含有4种熟知的3.1 eV(400 nm)、2.55 eV(486 nm)、2.25 eV(550 nm)和2.1 eV(590 nm)发光组分, 但RL中2.1 eV组分高于PL, 同时2.55 eV组分又低于PL。分析认为, 这一差异来自于X射线对晶体的辐照损伤Tl＋Va＋、Tl0Va＋, 相关的2.1 eV吸收峰与2.55 eV发光带重叠。结果表明：X射线比紫外光更易产生损伤从而影响晶体CsI∶Tl的发光特性。
闪烁晶体 掺铊碘化铯晶体 辐照缺陷 辐照致荧光 scintillant crystal thallium doped cesium iodide radiation defect radioluminescence
1 电子科技大学应用物理系,四川,成都,610054
2 四川大学物理系,四川,成都,610065
3 美国密西根大学核工程与放射科学系,安娜堡,MI,48109
利用电子顺磁共振(EPR)谱和透射电子显微镜(TEM)研究了YSZ单晶的辐照效应.200keV的Xe和400keV的Cs离子注入[111]取向的YSZ单晶中,注量均为5×1016cm-2.EPR结果表明辐照产生了共振吸收位置g‖=1.989 和 g⊥=1.869、对称轴为［111］的六配位Zr3+顺磁缺陷。Cs辐照产生了比Xe 离子辐照多约150倍的六配位Zr3+顺磁缺陷。两种样品的剖面电子显微分析表明没有发现非晶化转变，但是Cs离子辐照的样品在损伤集中区域产生了密度较高的缺陷。因此，EPR谱和电子显微观察均说明在相同离位损伤(约160 dpa)的情况下，Cs离子辐照比Xe 离子辐照产生了更多的缺陷。造成这一现象的原因是Cs离子是化学活性的而Xe 离子却是惰性的.
YSZ单晶 离子辐照 辐照缺陷 电子顺磁共振谱 透射电子显微镜 YSZ single crystal Ion irradiation Irradiation defects Electron paramagnetic resonance TEM 强激光与粒子束
2005, 17(12): 1909
1 电子科技大学,应用物理系,四川,成都,610054
2 美国密西根大学,核工程与放射科学系,安娜堡,MI 48109
不同注量200keV Xe+ 注入YSZ单晶样品的电子显微分析结果表明,随着辐照注量的增加,缺陷簇的密度增大,在1×1015～1×1016 cm-2 Xe+注量,缺陷簇密度迅速增大,形成间隙型位错环;当Xe+注量增大到1×1017cm-2,缺陷簇密度的增加变得缓慢,并且有直径为2～4nm的Xe气泡析出.选区电子衍射花样表明YSZ样品没有产生非晶化转变.在Xe+辐照的离位率高达约350dpa的情况下,YSZ晶体没有非晶化,其原因主要是由于注入的Xe+以气泡形式析出.
单晶YSZ Xe+辐照 透射电子显微镜 辐照缺陷 YSZ single crystal Xe ion irradiation TEM Irradiation defects
