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        Ce3+和Tb3+摻雜釓-鋇-硅酸鹽閃爍玻璃的發(fā)光性能

        2017-02-15 02:41:06呂景文姜東月陳亮東
        發(fā)光學(xué)報 2017年1期

        張 勇, 呂景文, 韓 冰, 姜東月, 陳亮東

        (1. 吉林師范大學(xué) 物理學(xué)院, 吉林 四平 136000; 2. 長春理工大學(xué) 材料物理與工程學(xué)院, 吉林 長春 130022 )

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        Ce3+和Tb3+摻雜釓-鋇-硅酸鹽閃爍玻璃的發(fā)光性能

        張 勇1,2*, 呂景文2, 韓 冰2, 姜東月1, 陳亮東1

        (1. 吉林師范大學(xué) 物理學(xué)院, 吉林 四平 136000; 2. 長春理工大學(xué) 材料物理與工程學(xué)院, 吉林 長春 130022 )

        采用高溫熔融法制備Ce3+或Tb3+單摻和Ce3+/Tb3+共摻釓-鋇-硅酸鹽閃爍玻璃。通過透射光譜、光致激發(fā)和發(fā)射光譜、X射線激發(fā)發(fā)射光譜及熒光衰減曲線等手段對其發(fā)光性能進行研究。實驗結(jié)果表明:在紫外光的激發(fā)下,Tb3+摻雜閃爍玻璃發(fā)出明亮的綠光(544 nm),而Ce3+摻雜閃爍玻璃發(fā)出藍紫光。對于Ce3+/Tb3+共摻閃爍玻璃,在紫外光和X射線激發(fā)下均觀察到Ce3+離子敏化Tb3+離子發(fā)光的現(xiàn)象,這是由于存在Ce3+→Tb3+的能量轉(zhuǎn)移。Ce3+/Tb3+共摻閃爍玻璃的最佳Ce2O3摻雜摩爾分數(shù)為0.2%,此時Ce3+離子向Tb3+離子的能量傳遞效率為45.7%。在X射線激發(fā)下,Ce2O3摩爾分數(shù)為0.2%的Ce3+/Tb3+共摻閃爍玻璃在544 nm處的發(fā)光強度是Bi4Ge3O12(BGO)閃爍晶體在500 nm處發(fā)光強度的4.2倍,積分閃爍效率達到BGO晶體的55.6%,這有利于在高分辨率醫(yī)學(xué)成像中降低輻射劑量。

        閃爍玻璃; Ce3+摻雜; Tb3+摻雜; 能量傳遞

        1 引 言

        稀土離子摻雜閃爍玻璃以其制備工藝簡單、成本低廉、易于多組分均勻摻雜,可以做成任意尺寸和形狀,還可以制成閃爍光纖等優(yōu)點,成為替代閃爍晶體的一種理想材料[1-3]。在目前研究的閃爍玻璃中,Tb3+激活閃爍玻璃成為了研究的熱點,其最強特征發(fā)射峰位于540 nm附近,與光電器件的敏感波長相匹配。但是,由于基質(zhì)玻璃中存在較多的能夠俘獲電子和空穴的點缺陷,易產(chǎn)生載流子的非輻射復(fù)合,因此與閃爍晶體相比,閃爍玻璃的光產(chǎn)額較低,應(yīng)用上受到了很大限制[4]。

        在閃爍玻璃中引入某些具有敏化功能的稀土離子,如Ce3+、Gd3+和Dy3+等,可以提高Tb3+離子的發(fā)光性能[5-7]。在這些稀土離子中,Ce3+離子的激發(fā)和發(fā)射均屬5d-4f電偶極躍遷,為高效的寬帶吸收和發(fā)射,容易敏化其他稀土離子發(fā)光,尤其是Tb3+離子。目前,關(guān)于Ce3+和Tb3+離子間能量傳遞過程的研究已在不同的基質(zhì)玻璃中開展,如硼酸鹽玻璃[8]、磷酸鹽玻璃[9]、鋁硅酸鹽玻璃[10]和玻璃陶瓷[11]。但是,這些研究均是在紫外光的激發(fā)下完成。在高能粒子和高能光子的激發(fā)下,Ce3+對Tb3+的敏化效果如何,相關(guān)研究還鮮有報道。作為閃爍材料,其在高能粒子或光子激發(fā)下的發(fā)光性質(zhì)尤為重要,因此研究在X射線激發(fā)下Ce3+對Tb3+的敏化作用,對開發(fā)其應(yīng)用領(lǐng)域十分必要。

        本文通過高溫熔融法制備Ce3+或Tb3+單摻和Ce3+/Tb3+共摻釓-鋇-硅酸鹽閃爍玻璃,并在紫外光和X射線的激發(fā)下對其發(fā)光性質(zhì)進行了研究。

        2 實 驗

        2.1樣品制備

        實驗中以SiO2-AlF3-BaF2-BaO-Gd2O3為基質(zhì)玻璃,摻入Ce3+和Tb3+。BaO由Ba(NO3)2引入,Tb3+由Tb4O7引入,Ce3+由CeO2引入。為了在熔制過程中形成還原氣氛,防止3價Ce離子被氧化成4價,加入一定量的Sb2O3作為澄清劑和還原劑。玻璃樣品組成的量比列于表1中。按配方稱取混合物20 g,在瑪瑙研缽內(nèi)充分研磨混合后放入氧化鋁坩堝,在1 480 ℃硅碳棒電爐中熔融1 h,然后將熔體倒入預(yù)熱鑄鐵模中淬冷成型。為消除樣品中的殘余應(yīng)力,接著在650 ℃的馬弗爐中保溫2 h,然后隨爐冷卻至室溫。為了保證樣品測試結(jié)果的準確性,將樣品切割并進行光學(xué)拋光,制作成10 mm×15 mm×2 mm的玻璃塊,用作光譜測試。

        2.2樣品表征

        玻璃樣品的密度利用Archimedes法,以蒸餾水作為浸液,在Mettler Toledo公司的ML104型電子天平上進行測定。透射光譜采用Shimadzu公司的 UV-2700 紫外-可見分光光度計進行測定,光譜范圍為200~750 nm,光譜分辨率為0.5 nm。光致發(fā)光的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜采用Hitachi公司的F-7000熒光光譜儀進行測定,激發(fā)光源為150 W的氙燈,光譜分辨率為1 nm。樣品的熒光衰減曲線在Horiba公司的Tempro熒光壽命測試系統(tǒng)上完成測定,激發(fā)光源為Nano-LED,中心波長為320 nm。閃爍性能的測定是采用管電壓80 kV、管電流20 mA的W靶為X射線激發(fā)源,配合OceanOptics公司的QE Pro-FL光纖光譜儀測試發(fā)光強度。所有測試均在室溫下完成。

        3 結(jié)果與討論

        3.1樣品的密度

        玻璃樣品的密度測試結(jié)果列于表1中。由表1中的數(shù)據(jù)可知,所有玻璃樣品的密度均大于4 g/cm3,其中Ce3+/Tb3+共摻閃爍玻璃的密度超過4.6 g/cm3。高玻璃密度有助于增強樣品對高能粒子或光子的截止能力,提高成像的信噪比[5]。

        3.2紫外-可見透射光譜分析

        圖1為基質(zhì)玻璃(HG)、Ce3+摻雜閃爍玻璃(Ce1~Ce3)的透射光譜?;|(zhì)玻璃(HG)在可見光范圍內(nèi)具有良好的透過性,紫外截止波長約為288 nm,圖中位于306 nm和312 nm處的兩個吸收峰分別對應(yīng)于Gd3+的8S7/2→6P7/2,5/2特征吸收[5]。與基質(zhì)玻璃相比,Ce3+摻雜玻璃的截止波長發(fā)生了顯著紅移。Ce1玻璃的截止波長約為346 nm,其原因是Ce3+離子的4f-5d軌道之間的電子躍遷[12]。隨著Ce3+離子濃度的增加,玻璃樣品的紫外截止波長向長波方向移動,其原因可能有兩個方面:一是Ce3+離子周圍晶場環(huán)境發(fā)生變化。隨著Ce2O3含量的增多,玻璃的光堿度增加,晶體場強度變大,導(dǎo)致Ce3+離子的5d態(tài)與4f態(tài)之間的能級間隔變小,使得4f電子更容易躍遷到5d軌道上[13-15];二是樣品中Ce4+的絕對濃度隨著Ce摻雜濃度的增加而增大。Ce4+的吸收是由于電荷轉(zhuǎn)移O2-→Ce4+導(dǎo)致的,其吸收峰位置與Ce3+離子相比較,通常位于長波區(qū)[16-18]。據(jù)文獻[2]報道,在空氣氣氛下制備的Ce摻雜玻璃中,Ce4+含量相對較多,截止波長達到405 nm。而本文中Ce含量最高的Ce3玻璃的截止波長約為362 nm,這說明熔制過程中添加的Sb2O3形成的還原氣氛有效地抑制了Ce3+被氧化成Ce4+,樣品中的鈰主要以Ce3+形式存在。

        表1 玻璃樣品的組分及密度

        圖1 基質(zhì)玻璃(HG)和Ce3+摻雜閃爍玻璃(Ce1~Ce3)的透射光譜

        Fig.1 Transmission spectra of the host glass (HG) and Ce3+doped glasses (Ce1-Ce3)

        圖2為Tb3+單摻和Tb3+/Ce3+共摻玻璃的透射光譜。Tb3+摻雜玻璃(Tb3)的截止波長約為297 nm。從圖中可以看出幾個較為明顯的吸收峰,分別位于350,367,378,484 nm處。這些吸收峰均是由Tb3+引起的,分別對應(yīng)于Tb3+離子的7F6→5L9,5L10,5G6和5D4的能級躍遷[19]。當Ce3+離子引入到Tb3+摻雜閃爍玻璃后(TC1),紫外截止波長也出現(xiàn)了顯著紅移,移至348 nm處,這是因為Ce3+離子的4f-5d躍遷和Tb3+離子的4f-4f躍遷出現(xiàn)重疊。當進一步增加Ce3+離子濃度時,Ce3+/Tb3+共摻閃爍玻璃的紫外截止波長也紅移至364 nm(TC3),與Ce3+單摻玻璃相似。這也進一步證明了Tb3+/ Ce3+共摻玻璃的紫外區(qū)的寬帶吸收主要是由Ce3+離子的4f→5d電子躍遷所引起。

        圖2 Tb3+單摻(Tb3)和Tb3+/Ce3+共摻玻璃(TC1~TC3)的透射光譜

        Fig.2 Transmission spectra of Tb3+doped glass (Tb3) and Tb3+/Ce3+codoped glasses(TC1-TC3)

        3.3激發(fā)光譜和發(fā)射光譜分析

        圖3(a)為單摻Tb3+閃爍玻璃樣品(Tb3)的激發(fā)光譜,監(jiān)測波長為Tb3+離子的特征發(fā)射5D4→7F5(544 nm)。整個激發(fā)光譜可以分為兩個部分:在200~300 nm波段存在一個較寬的激發(fā)帶,該激發(fā)帶對應(yīng)于Tb3+離子的4f8→4f75d1躍遷;而在300~400 nm波段的系列激發(fā)峰相對較弱,屬于4f8→4f8躍遷,分別對應(yīng)于Tb3+離子的7F6能級到5H6(302 nm)、5H7(317 nm)、5L8(339 nm)、5L9(350 nm)、5L10(367 nm)、5D3(377 nm)能級的躍遷[20]。此外,在激發(fā)光譜的274,306,312 nm處疊加有3個激發(fā)峰,分別對應(yīng)于Gd3+離子的8S7/2→6IJ,6P7/2, 5/2能級的躍遷,這說明存在Gd3+離子向Tb3+離子的能量傳遞。圖3(b)是Tb3+單摻樣品在274 nm紫外光激發(fā)下的發(fā)光光譜。位于489,544,586,624 nm處的發(fā)射峰分別對應(yīng)于Tb3+離子的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)躍遷,其中542 nm(5D4→7F5)的峰最強[21]。

        圖3 Tb3+摻雜玻璃(Tb3)的激發(fā)光譜(a)和發(fā)射光譜(b)

        Fig.3 Excitation (a) and emission (b) spectra of Tb3+doped glass (Tb3)

        圖4是Ce3+摻雜玻璃(Ce1)的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜。激發(fā)光譜由峰值位于291 nm和320 nm的兩個寬帶激發(fā)峰構(gòu)成,對應(yīng)于Ce3+的4f→5d能級的躍遷。Ce3+易受晶體場的影響,使其5d能級出現(xiàn)劈裂,導(dǎo)致Ce3+的激發(fā)峰呈現(xiàn)多峰特征[22]。Ce3+的發(fā)射光譜由位于388 nm的不對稱峰構(gòu)成,屬于Ce3+的5d→4f躍遷。Ce3+離子的4f1基態(tài)在自旋-軌道耦合作用下能夠分裂成2個能級2F5/2和2F7/2,而宇稱選律允許激發(fā)態(tài)5d1電子組態(tài)最低晶體場組分向基態(tài)的這2個能級躍遷,從而導(dǎo)致Ce3+的發(fā)射具有典型的雙峰形態(tài)[23]。圖4中的插圖為對Ce1玻璃的發(fā)射光譜進行Gaussian多峰擬合的結(jié)果,可以看到寬帶發(fā)射峰是由383 nm和423 nm的 2個發(fā)射峰疊加而成,分別對應(yīng)5d→2F5/2和2F7/2躍遷。

        圖4 Ce3+摻雜玻璃(Ce1)的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜

        Fig.4 Excitation and emission spectra of Ce3+doped glass (Ce1)

        圖5為不同Ce3+離子濃度的Ce3+摻雜玻璃的發(fā)射光譜,激發(fā)波長為320 nm??梢钥吹?,隨著Ce3+離子濃度的增加,發(fā)射峰位置逐漸向長波方向移動,與紫外截止波長的變化規(guī)律相同。其原因也是由于玻璃中Ce3+離子所處的晶體場強度隨Ce2O3含量的增多而變大,導(dǎo)致激發(fā)態(tài)5d能級的分裂程度加劇,形成的5d態(tài)能帶更加接近4f基態(tài),從而使5d-4f間的電子躍遷對應(yīng)的波長發(fā)生紅移[14]。此外,Ce3+離子的發(fā)光隨其摻雜濃度的增加而逐漸減弱,其原因可以從兩個方面解釋:一方面是由于Ce2O3含量的增加使Ce3+離子之間的距離變小,能量在Ce3+離子間不斷遷移而未及時輻射,增加了猝滅的機會,出現(xiàn)了濃度猝滅效應(yīng)[17];另一方面,當玻璃組成中Ce2O3含量過多時,Ce離子傾向于以不發(fā)光的Ce4+離子存在。

        圖5 不同Ce3+離子濃度的Ce3+摻雜玻璃在320 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜

        Fig.5 Emission spectra of Ce3+doped glasses with different concentration of Ce3+ions under 320 nm excitation

        Ce3+離子不但是一種高效的發(fā)光離子,對于很多稀土離子還是一種有效的敏化劑。為探究Ce3+對Tb3+發(fā)光性能的敏化作用,將Ce3+引入Tb3+摻雜釓鋇硅酸鹽玻璃中進行更深入的研究。圖6為Tb3+激活閃爍玻璃(Tb3和TC1~TC3)的激發(fā)光譜,監(jiān)測波長為544 nm。與Tb3+單摻玻璃相比,Ce3+/Tb3+共摻玻璃在260~375 nm波長范圍內(nèi)出現(xiàn)一個峰值在320 nm的新激發(fā)峰。對比圖4中的Ce1玻璃的激發(fā)光譜可知,這個激發(fā)帶對應(yīng)于Ce3+的4f→5d電子躍遷,表明Tb3+能夠通過Ce3+激發(fā)發(fā)光??梢?,Ce3+/Tb3+共摻玻璃中存在Ce3+向Tb3+的能量傳遞。此外,在圖6中還可以觀察到,隨著Ce3+離子濃度的增加,激發(fā)峰的強度逐漸減小。這可能是由于樣品中Ce4+的絕對濃度增多,與Tb3+(Ce3+) 形成對能量的競爭吸收。據(jù)祖成奎等的研究報道[24],Ce4+對Tb3+的發(fā)光有猝滅作用,其吸收峰位于240 nm和350 nm。

        圖6 Tb3+激活閃爍玻璃(Tb3和TC1~TC3)的激發(fā)光譜,監(jiān)測波長為Tb3+的5D4→7F5躍遷(λem=544 nm)。

        Fig.6 Excitation spectra of Tb3+-acitved scintillating glasses (Tb3 and TC1-TC3), monitored at the5D4of Tb3+transition (λem=544 nm).

        圖7是不同Ce3+離子濃度的Tb3+激活閃爍玻璃(Tb3和TC1~TC3)的發(fā)射光譜,激發(fā)波長為320 nm。如圖7所示,Tb3+摻雜玻璃中引入Ce3+離子后,Tb3+的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)躍遷發(fā)射強度顯著增大,但隨著Ce3+離子濃度的增加,發(fā)射強度又逐漸減小,最佳的Ce2O3摩爾分數(shù)為0.2%。此外,在330~470 nm區(qū)間出現(xiàn)了一個較弱的峰值為388 nm的發(fā)射峰,這與圖5中Ce3+摻雜玻璃的發(fā)射峰位相一致,說明這一發(fā)射峰源于Ce3+的5d→4f躍遷。由此可見,在Ce3+/Tb3+共摻釓-鋇-硅酸鹽閃爍玻璃中,Ce3+能夠有效地將激發(fā)能量傳遞給Tb3+,從而使Tb3+的發(fā)射大大加強。Ce3+向Tb3+的能量傳遞過程可以解釋如下:首先,在320 nm紫外光的激發(fā)下,Ce3+離子的電子從基態(tài)激發(fā)到5d態(tài)。然后,通過無輻射弛豫快速弛豫到5d態(tài)的最低能級。5d態(tài)電子的能量部分通過躍遷返回到基態(tài),形成Ce3+離子的寬帶發(fā)射;而另一部分能量則通過共振能量傳遞的方式傳遞給臨近的Tb3+離子,并快速地弛豫到5D4能級上,再通過輻射躍遷的方式返回到基態(tài)。

        圖7 Tb3+激活閃爍玻璃(Tb3和TC1~TC3)的發(fā)射光譜,激發(fā)波長為320 nm。

        Fig.7 Emission spectra of Tb3+-acitved scintillating glasses (Tb3 and TC1-TC3) under 320 nm excitation

        3.4熒光衰減曲線分析

        圖8為相同Ce3+摻雜濃度的Ce3+單摻玻璃和Ce3+/Tb3+共摻玻璃的熒光衰減曲線,激發(fā)波長為320 nm,監(jiān)測波長為388 nm。如圖所示,當Tb3+離子和Ce3+離子共存于玻璃樣品中時, Ce3+離子的熒光衰減速度明顯加快。根據(jù)Dexter能量傳遞理論[25],敏化劑(Ce3+離子)在激活劑(Tb3+離子)存在時,它在激發(fā)態(tài)的弛豫通道增多(向激活劑傳遞的過程),因此弛豫過程會加快,熒光壽命會變短,這是無輻射能量傳遞的典型特征。由此可見,Ce3+/Tb3+共摻玻璃中,Ce3+向Tb3+的能量傳遞過程是無輻射能量傳遞,其能量傳遞效率可采用如下公式計算[26-27]:

        (1)

        其中,ηET代表能量傳遞效率,τ是共摻樣品中敏化離子(Ce3+)的壽命,τ0是單摻樣品中敏化離子的本征壽命。由于熒光衰減曲線呈非指數(shù)形式,因此Ce3+離子的平均熒光壽命可采用如下公式進行計算[28]:

        (2)

        其中,I(t)為熒光強度,t為時間,τave為平均熒光壽命。通過計算,Ce3+單摻樣品中Ce3+離子的平均壽命為τCel=27.5 ns,Ce3+/Tb3+共摻樣品中Ce3+離子的平均壽命為τTC1=14.9 ns,Ce3+離子向Tb3+離子的能量傳遞效率為45.7%。

        圖8 Ce3+單摻和Ce3+/Tb3+共摻玻璃中Ce3+離子的熒光衰減曲線

        Fig.8 Luminescence decay curves of Ce3+in Ce3+doped and Ce3+/Tb3+codoped glasses

        3.5X射線激發(fā)發(fā)射光譜

        圖9是Tb3+單摻(Tb3)、Ce3+/Tb3+共摻(TC1)和BGO晶體的X射線激發(fā)發(fā)射譜。與圖7相比較可以看出,玻璃樣品的X射線激發(fā)發(fā)射光譜和紫外光激發(fā)下的發(fā)射光譜相似,發(fā)射峰均屬于Tb3+離子的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)躍遷。Tb3+單摻玻璃(Tb3)在544 nm處的峰值強度是BGO晶體500 nm處的峰值強度的3.2倍,積分閃爍效率達到BGO晶體的41.4%。當Ce3+離子引入后(TC1玻璃),Tb3+離子的發(fā)射強度提高到BGO晶體峰值的4.2倍,積分閃爍效率提高到BGO晶體的55.6%。由此可見,無論是在紫外光還是X射線激發(fā)下,釓-鋇-硅酸鹽玻璃中的Ce3+離子均可以有效地敏化Tb3+離子發(fā)光。

        圖9 Tb3+單摻(Tb3)、Ce3+/Tb3+共摻(TC1)和BGO晶體的X射線激發(fā)發(fā)射譜。

        Fig.9 X-ray excited luminescence spectra of Tb3+doped (Tb3), Ce3+/Tb3+codoped (TC1) and BGO crystal, respectively.

        4 結(jié) 論

        制備了Ce3+或Tb3+單摻和Ce3+/Tb3+共摻釓-鋇-硅酸鹽閃爍玻璃,并對其發(fā)光性能進行了研究。結(jié)果表明:在紫外光激發(fā)下,Ce3+單摻和Tb3+單摻釓-鋇-硅酸鹽閃爍玻璃分別發(fā)出較強的藍紫光和綠光,而Ce3+/Tb3+共摻玻璃則發(fā)出藍綠光,并且可以清楚地觀察到Ce3+對Tb3+發(fā)光的敏化現(xiàn)象。在Ce3+/Tb3+共摻玻璃中,最佳的Ce2O3摩爾分數(shù)為0.2%,此時Ce3+向Tb3+的能量傳遞效率為45.7%。在X射線激發(fā)下,Ce3+離子的引入也明顯增強了Tb3+離子的發(fā)光。TC1玻璃樣品在X射線激發(fā)下的發(fā)光強度達到BGO晶體的4.2倍,積分閃爍效率為BGO晶體的55.6%。Ce3+/Tb3+共摻釓-鋇-硅酸鹽閃爍玻璃有望能夠替代閃爍晶體在高分辨率X射線成像等醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

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        張勇 (1982-),男,吉林四平人,博士研究生,講師,2010年于吉林師范大學(xué)獲得碩士學(xué)位,主要從事閃爍玻璃及閃爍光纖面板的研究。

        E-mail: zhangyong@jlnu.edu.cn

        Luminescence Properties of Ce3+and Tb3+Doped Gd-Ba-silicate Scintillating Glass

        ZHANG Yong1,2*, LYU Jing-wen2, HAN Bing2, JIANG Dong-yue1, CHEN Liang-dong1

        (1.SchoolofPhysics,JilinNormalUniversity,Siping136000,China;
        2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022,China)
        *CorrespondingAuthor,E-mail:zhangyong@jlnu.edu.cn

        Novel Tb3+or Ce3+doped and Tb3+/Ce3+codoped Gd-Ba-silicate scintillating glasses were synthesized by melt-quenching method. The luminescence properties were studied by transmission spectra, photoluminescence excitation and emission spectra, X-ray excited luminescence spectra and luminescence decay curves. The results show that Tb3+doped scintillating glasses exhibit bright green emission at about 544 nm and Ce3+doped scintillating glasses have a strong purplish-blue light under ultraviolet excitation. For Tb3+/Ce3+codoped scintillating glasses, Ce3+ions can strongly sensitize the luminescence of Tb3+ions under both UV and X-ray excitation, which is caused by the energy transfer process from Ce3+to Tb3+ions. The optimal doping mole fraction of Ce2O3in Tb3+/Ce3+codoped scintillating glasses was 0.2%. In this case, the evaluated energy transfer efficiency from Ce3+to Tb3+is about 45.7%. Under X-ray excitation, not only the intensity of 544 nm emission in Tb3+/Ce3+codoped scintillating glasses with 0.2% of Ce2O3was 4.2 times than that of 500 nm emission in the commercial Bi4Ge3O12(BGO) crystals, but also the integral scintillation efficiency was about 55.6% of the BGO crystals. It is beneficial for reducing radiative dose to obtain high-resolution medical X-ray imaging.

        scintillating glass; Ce3+doped; Tb3+doped; energy transfer

        2016-06-23;

        2016-08-25

        國家自然科學(xué)基金(11075026); 四平市科技發(fā)展計劃 (2015054) 資助項目 Supported by Natural Science Foundation of China(11075026); Science and Technology Development Program of Siping City (2015054)

        1000-7032(2017)01-0037-08

        O482.31

        A

        10.3788/fgxb20173801.0037

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