Photoluminescence, scintillation and TSL properties of Eu-doped Al2O3 transparent ceramics synthesized by spark plasma sintering method
Photoluminescence, scintillation and TSL properties of Eu-doped Al2O3 transparent ceramics synthesized by spark plasma sintering method
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放电等离子体烧结法合成Eu掺杂Al2O3透明陶瓷的光致发光、闪烁及TSL性能
DOI：
10.1016/j.optmat.2018.11.002
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发表时间：
2019
影响因子：
3.9
通讯作者：
Yanagida Takayuki
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kawano Naoki;Kato Takumi;Okada Go;Kawaguchi Noriaki;Yanagida Takayuki
采用火花等离子烧结（SPS）方法合成了掺入不同浓度Eu（0.001、0.01、0.1和1.0%）的al2o3透明陶瓷，并对其光致发光（PL）、闪烁和热激发光（TSL）性能进行了研究。在PL中，由于Eu2+的5d-4f跃迁，样品在400 nm处显示出一个宽的发射峰，并且由于Eu3+的4f-4f跃迁和Cr3+杂质离子的3d-3d跃迁，样品在550-750 nm处显示出几个尖锐的发射峰。除了这些波长在550-750 nm的峰外，在闪烁中，样品还表现出两个波长在300-400 nm的宽峰，这可能不是由于Eu2+的5d-4f跃迁，而是由于F和F+中心。在TSL中，发光曲线由大约100、160、210和320 °C的峰组成。0.001%铕掺杂样品的TSL强度最高，TSL响应在0.1 ~ 1000 mGy范围内与辐照x射线剂量呈线性关系。
We synthesized Al2O3transparent ceramics doped with different concentrations of Eu (0.001, 0.01, 0.1 and 1.0%) by the spark plasma sintering (SPS) method, and then we investigated their photoluminescence (PL), scintillation and thermally-stimulated luminescence (TSL) properties. In the PL, the samples showed a broad emission peak at 400 nm due to the 5d-4f transitions of Eu2+and several sharp emission peaks across 550–750 nm due to the 4f-4f transitions of Eu3+and the 3d-3d transitions of Cr3+impurity ion. In addition to these peaks over 550–750 nm, in scintillation, the samples exhibited two broad peaks over 300–400 nm possibly due to not the 5d-4f transitions of Eu2+but F and F+centers. In TSL, the glow curve consisted of peaks at approximately 100, 160, 210 and 320 °C. The TSL intensity of the 0.001% Eu-doped sample was the highest, and the TSL response was confirmed to be linear to irradiated X-ray dose in the range from 0.1 to 1000 mGy.
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