摻稀土Eu、Tm、Dy和Mn、P的堿土硫酸鹽磷光體的熱釋光和光釋光.pdf

1、熱釋光(TL)、光釋光(OSL)在發(fā)光劑量學(xué)中具有重要的地位,己廣泛應(yīng)用于個人劑量、輻射治療、環(huán)境監(jiān)測、考古學(xué)和地質(zhì)測年學(xué)等領(lǐng)域.因其發(fā)光機(jī)制非常復(fù)雜,阻礙了新的劑量計(jì)材料的研制和應(yīng)用.為此,該文研制了新型熱釋光-光釋光三維光譜儀,用以測量同時包含波長、溫度與發(fā)光強(qiáng)度的三維發(fā)光譜,為熱釋光和光釋光新材料的研制和發(fā)光機(jī)制研究提供了新的方法和重要手段.該文通過研制以堿土硫酸鹽為基質(zhì)、摻入稀土元素Tm、Dy、Eu和激活劑Mn、P的磷光體,得到

2、了MgSO<,4>:Tm,P、CaSO<,4>:Eu和SrSO<,4>:Eu等多種有應(yīng)用前景的發(fā)光劑量學(xué)新材料,如MgSO<,4>:Tm,P是一種TL靈敏度高的磷光體,SrSO<,4>:Eu是一種OSL靈敏度高的磷光體,且熱穩(wěn)定性好,而CaSO<,4>:Eu,Mn是可用于環(huán)境溫度條件下在線場合實(shí)現(xiàn)光釋光實(shí)時劑量測量的磷光體.在研制TL和OSL新發(fā)光材料的同時,研究了摻稀土的堿土硫酸鹽的熱釋光和光釋光的發(fā)光機(jī)制.通過對TL和OSL劑量響應(yīng)

3、的測量,實(shí)驗(yàn)表明TL與OSL的劑量響應(yīng)基本一致,復(fù)合作用的劑量響應(yīng)模型可以應(yīng)用于TL和OSL.注意到摻入Eu的硫酸鹽的劑量響應(yīng)一般為線性-亞線性,而摻入Tm、Dy的硫酸鹽劑量響應(yīng)一般是線性-超線性.說明一次作用因子R決定于雜質(zhì)種類及其缺陷結(jié)構(gòu).本文還提出了兩類復(fù)合體結(jié)構(gòu)模型,用以解釋TL和OSL發(fā)光現(xiàn)象.在摻稀土的堿土硫酸鹽中,稀土離子、各種自由基與空位等形成的復(fù)合體結(jié)構(gòu)基本決定了各陷阱能級的深度和分布.在磷光體中包含的復(fù)合體的形式很多