研究目的
研究通过放电等离子烧结法合成的掺铕氧化铝透明陶瓷的光致发光、闪烁和热释光特性，以探索其在剂量计应用中的潜力。
研究成果
采用放电等离子烧结法合成的掺铕氧化铝透明陶瓷展现出良好的光致发光、闪烁体及热释光性能，其中0.001%掺铕样品具有最高的热释光灵敏度，并在0.1至1000毫戈瑞剂量范围内呈现线性响应，使其成为辐射剂量测量应用的潜在候选材料。未来研究可聚焦于进一步优化与杂质控制。
研究不足
量子效率较低，由于信号重叠和波长分辨率的设备限制，部分发射峰和衰减成分的来源无法明确识别。该研究未对所有参数进行优化，样品中可能存在Cr3?等非故意杂质。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用放电等离子烧结（SPS）法制备不同Eu掺杂浓度（0.001%、0.01%、0.1%、1.0%）的Al2O3透明陶瓷。烧结过程在还原气氛下通过特定温度和压力步骤生成缺陷以改善剂量计性能。
2：001%、01%、1%、0%）的Al2O3透明陶瓷。烧结过程在还原气氛下通过特定温度和压力步骤生成缺陷以改善剂量计性能。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：样品由Al2O3和Eu2O3粉末按化学计量比混合制备，每份样品总质量为0.5克。
3：5克。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括用于SPS的Sinter Land LabX-100、测量透光率的分光光度计（Jasco V670）、测量量子效率的Quantaurus-QY（Hamamatsu Photonics C11347）、测量PL光谱的分光计（Jasco FP8600）、测量PL衰减的Quantaurus-τ（Hamamatsu Photonics C11367）、产生闪烁的X射线发生器（Spellman XRB80P&N200×4550）、测量闪烁光谱的分光计（Andor DU-420-BU2 CCD配Shamrock 163单色仪）、测量衰减曲线的余辉系统、测量TSL曲线的TSL读数器（TL2000，Nanogray Inc.）以及测量TSL光谱的CCD分光计（Ocean Optics QEPro）。材料包括Al2O3粉末（Taimei化学，99.99%）和Eu2O3粉末（Rare Metallic，99.99%）。
4：测量透光率的分光光度计（Jasco V670）、测量量子效率的Quantaurus-QY（Hamamatsu Photonics C11347）、测量PL光谱的分光计（Jasco FP8600）、测量PL衰减的Quantaurus-τ（Hamamatsu Photonics C11367）、产生闪烁的X射线发生器（Spellman XRB80P&N200×4550）、测量闪烁光谱的分光计（Andor DU-420-BU2 CCD配Shamrock 163单色仪）、测量衰减曲线的余辉系统、测量TSL曲线的TSL读数器（TL2000，Nanogray Inc.）以及测量TSL光谱的CCD分光计（Ocean Optics QEPro）。材料包括Al2O3粉末（Taimei化学，99%）和Eu2O3粉末（Rare Metallic，99%）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：粉末经手工混合后，在石墨模具中以特定升温速率和压力烧结，随后抛光并使用上述设备表征光学透光率、PL、闪烁及TSL特性。
5：数据分析方法：
采用指数衰减函数分析PL和闪烁衰减时间，基于一级动力学假设对TSL发光曲线进行数值近似，通过最小二乘法拟合剂量响应线性关系。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Spectrophotometer
V670
Jasco
Measured optical in-line transmittance spectra over 200–2700 nm.
-
Quantaurus-QY
C11347
Hamamatsu Photonics
Measured quantum efficiencies of the samples.
-
Spectrometer
FP8600
Jasco
Obtained PL excitation and emission spectra.
-
Quantaurus-τ
C11367
Hamamatsu Photonics
Evaluated PL decay time profiles.
-
X-ray generator
XRB80P&N200×4550
Spellman
Used as excitation source for scintillation measurements with tungsten anode target.
-
Spectrometer
DU-420-BU2 CCD
Andor
Measured X-ray induced scintillation spectra, coupled with Shamrock 163 monochromator.
-
CCD-based spectrometer
QEPro
Ocean Optics
Measured TSL spectra while samples were heated.
-
Sinter Land LabX-100
LabX-100
Sinter Land
Used for spark plasma sintering to synthesize the Eu-doped Al2O3 transparent ceramics.
-
Monochromator
163
Shamrock
Used with Andor spectrometer for wavelength selection in scintillation measurements.
-
TSL reader
TL2000
Nanogray Inc.
Measured TSL glow curves after X-ray irradiation.
-
Electric heater
SCR-SHQ-A
Sakaguchi
Used to heat samples at constant temperature during TSL spectrum measurements.
-
Al2O3 powder
Taimei chemicals
Raw material for synthesizing the transparent ceramics, with high purity.
-
Eu2O3 powder
Rare Metallic
Dopant material for Eu doping in the Al2O3 ceramics, with high purity.
-
登录查看剩余11件设备及参数对照表
查看全部
