Al2O3陶瓷摻雜方法的探索及其發(fā)光特性的研究.pdf

1、電離輻射源和可持續(xù)能源核能的廣泛應(yīng)用給我們的生活、醫(yī)療、航天和工業(yè)等領(lǐng)域帶來好處的同時也存在一定的風險和危害，主要是輻射源和核泄漏等對人類生活環(huán)境和身體健康的影響。因而，輻射檢測在電離輻射源和核能的應(yīng)用領(lǐng)域必不可少，故具有優(yōu)良特性的輻射劑量計的研究至關(guān)重要。目前，投入使用的主要是Al2O3:C晶體熱釋光和光釋光劑量計，但其質(zhì)地堅硬，形狀不易加工，且制備要求高。
　　本文采用工藝簡單、制備成本低的低溫燃燒合成法制備α-Al2O3和α

2、-Al2O3:C陶瓷粉體，主要研究其熱釋光和光釋光特性。熱釋光（TL）和光釋光（OSL）測試結(jié)果表明，α-Al2O3陶瓷粉體的熱釋光主發(fā)光峰在200℃附近，900℃退火2h的α-Al2O3:C陶瓷粉體位于200℃附近的熱釋光峰強度最強。α-Al2O3:C陶瓷粉體的熱釋光線性劑量響應(yīng)范圍（0-50Gy）比α-Al2O3陶瓷粉體（2-20Gy）的寬。與相同輻照劑量下的α-Al2O3:C晶體、α-Al2O3陶瓷粉體和退火后的α-Al2O3:C

3、陶瓷粉體相比，未退火的α-Al2O3:C陶瓷粉體的快衰減和慢衰減速率都明顯加快，這樣的衰減速率為光釋光的檢測和利用在時間上提供了足夠的保證。α-Al2 O3和α-Al2O3:C陶瓷粉體的光釋光線性劑量響應(yīng)范圍都在0-100Gy，未退火的α-Al2O3:C陶瓷粉體的靈敏度最高。由此可見，未來α-Al2O3:C陶瓷粉體還是有可能成為非常有前途的光釋光劑量計材料。
　　綠色光是三基色光之一，人眼對綠色光反應(yīng)極其敏感，故在顯示領(lǐng)域高性能的

4、綠色熒光材料必不可少。Tb3+由于發(fā)射出的綠色光具有純度高和單色性好等特點而受到廣泛關(guān)注。本文采用低溫燃燒合成法制備 Al2O3:Tb陶瓷粉體，主要研究不同摻雜濃度、不同退火溫度、不同退火時間對 Al2O3:Tb陶瓷粉體光致發(fā)光的影響。形貌（SEM）測試表明，Al2O3:Tb陶瓷粉體呈片狀。晶型（XRD）和成份（XPS）測試結(jié)果表明，Al2O3:Tb陶瓷粉體中的鋱元素固溶到氧化鋁晶格以+3價形式存在，且摻雜阻礙了Al2O3:Tb陶瓷粉體