【摘 要】
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本论文以Ce掺杂(Lu,Gd)3Al5O12(LuGdAG)荧光粉为研究对象,结合组合芯片技术对元素取代和掺杂后的材料组分进行了快速筛选及优化,并对荧光粉体制备手段进行摸索,探索新型的陶
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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本论文以Ce掺杂(Lu,Gd)3Al5O12(LuGdAG)荧光粉为研究对象,结合组合芯片技术对元素取代和掺杂后的材料组分进行了快速筛选及优化,并对荧光粉体制备手段进行摸索,探索新型的陶瓷闪烁体粉体材料,为陶瓷闪烁体的制备和性能优化提供实验基础。本论文工作所获得的主要研究结果如下:
1.对Lu元素用价格较低的Gd进行取代,再掺杂Ce离子作为激活中心,借助组合溶液喷射技术,以硝酸盐前驱体溶液制备得到了LuGdAG:Ce((Lu1-xGdx)3Al5O12:Ce3y,x=0.1-0.9,y=0.005-0.045)组合材料芯片(9x9阵列)。
2.对LuGdAG:Ce组合材料芯片的发光特性进行并行表征,筛选出优选组分点为x=0.1,y=0.005-0.020。再进一步通过硝酸盐热解法进行了放大制备实验,通过对比Gd取代量及Ce掺杂量变化对材料发光强度的影响,确定最佳组分为Lu2.7Gd0.3Al5O12:Ce0.045(即x=0.1,y=0.015)。
3.制备了Lu2.7Gd0.3Al5O12:Ce0.045发光粉体样品,对其晶体结构、微观形貌、荧光光谱进行了表征,荧光衰减时间测试结果拟合得到17.95ns的快分量(占14.35％)和53.97ns的慢分量(占85.65%)两项。
4.研究对比了三种湿化学方法(硝酸盐热解法、碳酸氢铵共沉淀法及柠檬酸溶胶-凝胶燃烧法)制备的Lu2.7Gd0.3Al5O12:Ce0.045荧光粉体,发现碳酸氢铵共沉淀法合成的粉体材料成相温度最低(不高于800℃),且粉体分散性较好,颗粒尺寸均在几十纳米,可作为前驱粉体烧结制备陶瓷闪烁体。
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