非晶和纳米ZrO_2,ZrO_2∶Y发光研究

利用共沉淀法制备了非晶和纳米ZrO2 和ZrO2 ∶Y(7% )。通过X射线衍射对其晶化过程的结构变化进行了表征 ,并在不同温度和气氛下进行处理 ,研究了对其发光性质的影响。结果表明发射谱由一个Gaus sian带 (峰值 2 6 9eV)和一个非对称带 (峰值 3 12eV)构成 ,它们对应的发光中心分别为F+ 心和 (F F) + 心。非晶样品的发光强度比纳米晶样品强 ,发光强度主要受氧空位的浓度和晶粒尺寸的影响 ,随着处理温度的升高 。

同步辐射红外光源和NSRL红外光束线站

本文介绍了同步辐射红外辐射的基本特征及其最新进展,以及国家同步辐射实验室红外光束线和实验站改造的设计、性能和科学研究方向。国家同步辐射实验室原红外光束线和实验站主要是针对中红外波段的谱学研究,未能发挥同步辐射红外光源的优势,随着同步辐射红外光源在显微和远红外谱学方面应用的快速发展,为了满足红外谱学和成像研究的需要,我们对光束线光学元件参数重新进行模拟计算和优化设计,将光束线光谱范围扩展到约10cm?1,同时建立了新的红外光谱和显微实验站。对线站性能的测试结果显示同步辐射红外辐射具有明显的亮度优势,为开展同步辐射显微谱学和成像研究提供了一个有力的工具。

Eu,Dy共掺杂长余辉发光材料中稀土离子价态的研究

利用同步辐射X射线吸收近边结构(XANES)对Eu,Dy共掺杂硅酸盐体系长余辉发光材料中的稀土离子的价态进行分析,结果表明有+2价和+3价的Eu离子存在,但未发现+1价的Eu离子,而Dy离子则始终以+3价形式存在,未发现+4价Dy离子存在。这说明空穴传输模型还存在许多值得商榷的问题。该研究为进一步研究长余辉材料的发光机理提供了实验依据。

非晶和纳米ZrO_2·Y_2O_3的EXAFS研究

利用扩展X射线吸收精细结构技术对用化学共沉淀法制备的非晶和纳米ZrO2·1 5 %Y2 O3 体系进行了研究 .分析显示 ,在从非晶态向纳米结构晶化的过程中 ,最近邻的Zr O配位层的配位数和键长没有发生明显的改变 ,说明 30 0℃时已经形成和90 0℃相同的最近邻局域结构 .而对于Zr Zr(Y)配位层 ,随着晶粒尺寸的减小 ,配位数明显降低 ,键长显著缩短 ,具有比Zr O配位层更大的无序 .这些结果表明晶粒尺寸的变化对于较远配位层的影响要比对最近邻的影响大得多 .

重闪烁体PbWO4的EXAFS研究

本文利用扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）的方法对重闪烁体PbWO4微晶进行了研究。通过测量Pb和W的L吸收边的EXAFS谱，主要研究了PbWO4中Pb^2+和W^6+的近邻结构。结果表明，W周围氧离子的配位数和键长没有显著变化，而Pb周围氧配位数和分布则有改变，说明其中可能有间隙氧存在。同时也简要讨论了间隙氧对PbWO4发光的影响。

计量线高次谐波的定量研究

采用自制的840/mm金膜自支撑透射光栅和美国IRD公司的AXUV100G光电二极管探测器,定量研究了光谱辐射标准和计量光束线在5-140 nm波段的高次谐波。研究了Al、Si3N4和Zr滤片在不同能量范围对高次谐波的抑制作用,给出了实验数据和曲线。实验结果显示:在5-15 nm波段,不用任何滤片高次谐波的信号强度<7%;在5-34 nm波段,适当的选用Al、Si3N4和Zr滤片可有效地抑制高次谐波,将高次谐波占基波的积分信号强度比例控制在<14%,经探测器的量子效率修正后高次谐波的百分比在6.5%以内。在经过MgF2窗滤波的115-140 nm波段,高次谐波的衍射峰几乎完全被抑制。这一研究为软X射线和极紫外的光谱计量、探测器定标和光学元件性能测试奠定了基础。

白色长余辉材料CaxMgSi2O5＋x：Dy^3＋系列的发光性能

制备并研究了一系列具有白色长余辉的钙镁硅酸盐材料,CaxMgSi2O5+x∶Dy3+(x=1,2,3)。在紫外激发的发射谱中观察到来自Dy3+的4f组态内发射:对应4F9/2→6H15/2跃迁的蓝色发射(480nm)以及对应4F9/2→6H13/2跃迁的黄色发射(575nm)。低压汞灯(254nm)辐照后产生的长余辉光谱成分与发射谱相同,蓝光与黄光的混合组成白色光。对所研究的大部分样品,白色长余辉发射持续时间超过1h。研究了发射光强度对Dy3+浓度的依赖以及黄光与蓝光强度比与Dy3+掺杂浓度之间的关系,发现不同的基质有不同Dy3+浓度的依赖关系。室温以上的热释光谱表明所研究材料在室温以上具有丰富的热释光峰,因此有潜力进一步改善其长余辉性能。结合实验结果和以往研究,简要讨论了这一类材料的陷阱来源和长余辉发射机理。

Eu^(3+)掺杂的PMMA-络合物体系的发光特性

研究了聚甲基丙烯酸甲脂PMMA-Eu(DBM)3(phen)和PMMA-辛酸铕体系的发光特性。已有的结果表明,聚甲基丙烯酸甲脂PMMA-Eu(DBM)3(phen)体系具有较高的色纯度,Eu3+的主发射峰几乎只有613nm(Eu3+的5D0→7F2)被观测到,其发射强度比PMMA-辛酸盐体系的高一个量级,是潜在的高效稀土红光材料。

不同厚度Al滤片对17~33nm高次谐波抑制的定量研究

利用840 l/mm的金膜透射光栅分光和AXUVl00G光电二极管(PD)探测器研究了不同厚度的Al滤片对光谱辐射标准和计量线(U27)球面光栅单色器(SGM)分支17～33 nm波段高次谐波的抑制情况.结果表明,A1滤片厚为400nm时,在17～33 nm波段有较好的抑制效果且能保证探测器的信号强度,高次谐波信号强度分量小于2%.经过探测器量子效率修正后,高次谐波分量小于0.6%,这对多层膜反射率的定标及探测器定标有着重要的意义.

GdVO_4∶Eu^(3+)的真空紫外激发光谱研究

报道了GdVO4∶Eu3 + 的光致发光光谱和真空紫外 紫外激发光谱。GdVO4∶Eu3 + 是高效率的真空紫外 紫外激发荧光材料。GdVO4∶Eu3 + 在6 0～ 35 0nm真空紫外 紫外波段的激发可能主要来源于基质的吸收 ,有明显的Eu3 + 及Gd3 + 的 4fn - 1 5d吸收。在GdVO4∶Eu3 + 中 ,存在如下能量传递过程 :VO3 - 4 →Eu3 + ,Gd3 + →Eu3 + ,Gd3 + →VO3 - 4 →Eu3 + ;通过后两个过程 ,Gd3 + Eu3 + 可实现量子剪裁。

同步辐射显微红外光谱研究6-OHDA诱导帕金森病大鼠海马

利用同步辐射红外显微光谱研究6-hydroxydopamine(6-OHDA)毁损内侧前脑束所致帕金森病大鼠脑海马区神经元的生物化学成分改变。研究样本为6-OHDA诱导的帕金森大鼠模型海马区神经元。与正常大鼠海马区神经元比较,PD大鼠样品在属于脂类的CH2反对称和对称伸缩振动的2 924和2 850cm-1的振动吸收积分面积以及在峰值位于1 736cm-1的伸缩振动吸收积分强度比正常大鼠都有增加,提示PD样品脂质含量升高,而在属于核酸的PO2反对称伸缩振动和对称伸缩振动的强度比正常大鼠样品下降,提示PD样品中核酸的含量比正常样品减少。蛋白质的振动没有发现异常。该研究表明帕金森病大鼠模型海马神经元存在生物化学成分改变,这种改变可能与神经元的病理改变密切相关。

Gd_2O_3∶(Ce^(3+),Eu^(3+))微晶中稀土离子间的级联能量传递

本文报道了纳米Gd2 O3∶(Ce3+ ,Eu3 + )的紫外与真空紫外 (UV VUV)激发谱及其选择激发下的荧光光谱。这些光谱实验表明 ,除了Gd2 O3 基质与Ce3+ ,Eu3 + 离子之间的能量传递外 ,还存在着Gd3+ 与Ce3 + 、Eu3 +间的能量传递 ,即存在Gd3+ →Ce3+ →Eu3 +

(CaO)_(20.68)(MgO)_(1.32)(SiO_2)_4S_2∶Eu^(2+),Dy^(3+)红光材料的制备与发光特性

研究了峰值波长651nm的红色发光材料(CaO)20.68(MgO)1.32(SiO2)4S2∶Eu2+,Dy3+的制备及发光特性。通过XRD分析表明硫气氛中合成的材料为具有硫成分的硅酸盐相。红光发射带为硫元素进入晶格后在发光中心周围形成了类似长余辉材料CaS∶Eu2+,Cl-的局域结构。这也使材料具有了硫化物长余辉材料的发射光谱特征和硅酸盐材料高化学稳定性和高亮度的优点。热释光测量揭示它可能是一种潜在的红色长余辉材料。

Y_2O_2S∶Eu,Ti,Mg红色长余辉的温度依赖

实际应用中在低温下一些长余辉材料不能正带工作，因此需要研究长余辉材料的温度依赖特性。用固相反应法合成了Y2O2S：Eu，Ti，Mg，测量了其余辉发射谱和热释光曲线，研究Y2O2S：Eu，Ti，Mg在140～300K和290～350K温区的长余辉发光的发射光谱和衰减曲线的温度依赖。当温度低于其热释光曲线起始点230K时，其余辉的发射光谱强度较弱。随温度增加，其余辉的发射光谱强度随温度增强。300K后，其余辉衰减时间随温度变快。Y2O2S：Eu，Ti，Mg长余辉的温度依赖行为与其热释光曲线密切相关，并通过长余辉机制对其进行了分析和讨论。

同步辐射显微红外光谱研究6-OHDA诱导帕金森病细胞模型

神经毒素6-hydroxydopamine(6-OHDA)处理的人神经瘤母细胞系SH-SY5Y是一种经典的帕金森病细胞模型。利用同步辐射红外显微光谱研究6-OHDA处理的SH-SY5Y细胞系的生物化学成分。与正常细胞相比较,所含磷脂的平均饱和水平显著提高,蛋白质的二级结构发生显著变化,其中的β-sheet的比例明显增高,核酸的含量明显下降,提示神经毒素6-OHDA对细胞造成了严重的氧化损伤。同步辐射红外显微光谱能够精确有效的检测到细胞生化成分的改变,从而对细胞的病理损伤进行评估。

长余辉(寿命)发光材料研究的最新进展

综述了近几年来长余辉发光材料研究的最新进展,包括三方面:新材料研制,新应用领域的开拓和发光机理研究的模型.材料方面,主要介绍了红光、蓝光研究的进展与获得长余辉发光的关键因素-结构缺陷形成的陷阱态,以及稀土掺杂的作用.为促进新材料的研究着重概述了对长余辉发光机理研究的新进展,除了载流子传输与隧穿效应外,还介绍了两种最新观点;双光子吸收与VK中心模型,并对其存在的问题作了评述.应用方面,除了已有的弱光照明与显示领域外,还在向光电信息功能,特别是二维图像存储,高能粒子射线探测方面发展.

不同材料滤片对13～43nm高次谐波的抑制(英文)

国家同步辐射实验室光谱辐射标准和计量光束线( U27)的SGM分支是专门为光学元件性能测试和探测器定标而建造的。为了能够精确测量光学元件在极紫外和软X射线波段的性能,必须充分抑制高次谐波提高光谱纯度。对于已经建成的光束线,要改变光学设计和现有结构来抑制高次谐波是困难的,最简单且有效的方法是用不同材料的滤片来抑制不同波段的高次谐波。为了研究高次谐波的抑制效果,可将840 l/ mm透射光栅放在U27光束线SGM分支的出射狭缝后面色散出射光,用探测器做角度扫描记录下信号强度曲线,然后分析得到高次谐波的含量和分布。本文分别研究了不同厚度的Al(200、400和600 nm)、Si3N4/ Mo/Si , Si3N4/ Mo/Si/ Mo/Si多层膜滤片(100/50/200 nm, 100/50/150/150/250 nm)和Al/ Mg/Al滤片对13 ～43 nm光谱高次谐波的抑制效果。研究结果显示,400 nm厚的Al滤片适合于17～33 nm光谱高次谐波的抑制,在保证探测器信号强度的条件下,高次谐波信号强度占探测器信号强度的比例<2 %,经探测器量子效率修正后,高次谐波比例<0 .6 %。Si3N4/ Mo/Si/ Mo/Si多层膜滤片可以有效地抑制13 ～19 nm的高次谐波,Al/ Mg/Al滤片对30 ～43 nm的高次谐波有很好的抑制作用。这一结果为光学元件的透射率、反射率和探测器精确定标奠定了基础。

SrB_4O_7∶Pr^(3+),Mn^(2+)中的Pr→Mn能量传递

从能量传递的角度出发,利用同步辐射光源(德国HASYLAB实验室的SUPERLUM I实验站)对Pr3+和Mn2+掺杂的SrB4O7粉末样品进行了光谱研究。206 nm激发下,在SrB4O7∶Pr3+(0.1%,摩尔分数)样品中观察到了来自Pr3+离子1S0能级的光子级联发射。SrB4O7∶Pr3+样品的发射谱与SrB4O7∶Mn2+样品监测Mn2+离子640 nm发射的激发谱在330~430 nm的波长范围里存在显著的光谱重叠。这个光谱重叠有利于Pr3+→Mn2+的能量传递发生,从而将Pr3+离子级联发射中第一步不实用的紫外或近紫外光子转换为Mn2+的红光发射。双掺杂样品SrB4O7∶Pr3+,Mn2+与单掺杂样品SrB4O7∶Pr3+的发射谱比较揭示出Pr3+→Mn2+的能量传递的确存在,并且提供了一种传递效率的估算方法,表明通过“Pr3+-Mn2+”组合有可能获得量子效率大于1的高效真空紫外激发发光材料。

不同气氛退火对PbWO_4单晶发光的影响

通过对不同气氛条件下退火的PbWO4（PWO）单晶样品的激发谱与发射谱的对比研究,发现真空退火从整体上抑制PbWO4的发光强度,氧空位（Vo）缺陷是420nm吸收和红光发射的原因,而空气退火可以有效抑制Vo缺陷,全面改善PWO的发光性能。另外,首次报道了310nm附近的激子激发峰发生劈裂的现象,其中波长较长的320nm激发对应于与Vo缺陷相关的激子激发态。

HfO_2栅介质薄膜的结构和介电性质研究

采用脉冲激光沉积方法(PLD)在Si(100)衬底上生长了HfO2栅介质薄膜.利用X射线衍射(XRD)和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)对其结构进行了表征,利用远红外光谱对其声子振动模式和介电性质进行了研究.结果表明,室温下制备薄膜为非晶,衬底温度400℃时已经形成单斜相的HfO2薄膜,1000℃退火后薄膜更趋向于(1-11)晶面取向,且结晶质量改善.薄膜的局域结构研究显示低衬底温度下生长的样品具有更短的Hf-O键长和更高的无序度.薄膜结构和薄膜质量影响其远红外声子模式,使得一些低频红外声子模式消失,造成其介电常数相对体材料有所降低,但由于影响介电常数的主要远红外声子模式依然存在,晶态薄膜仍然能保持一定的介电常数值.