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掺Bi的MgO-CaO-Al2O3-SiO2玻璃的吸收和近红外发光特性
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:《硅酸盐学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ171[化学工程—玻璃工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800, [2]中国科学院研究生院,北京100039
  • 相关基金:国家自然基金(60937003)资助项目
中文摘要:

研究了4种不同Bi2O3掺杂量(0.5%,1%,2%和3%,摩尔分数)的23MgO-11CaO-15Al2O3-51SiO2(摩尔比)玻璃的发光特性。测量了吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命。通过电子顺磁共振图谱观察了玻璃受γ辐射前后结构的变化,探讨了玻璃颜色变化和近红外发光的机理。结果表明:在500nm激发下,随着Bi2O3掺杂量从1%到3%的逐渐增加,发光波长发生红移,荧光半高宽从312nm增加到352 nm;最优的Bi2O3掺杂量为1%,玻璃的受激发射截面和荧光寿命的乘积为3.10×10~(-24)cm~2·s;γ辐射后发光强度的增加和玻璃颜色加深的现象说明Bi掺杂玻璃的近红外发光中心可能是低价态的Bi离子或者Bi团簇。

英文摘要:

The luminescence properties of 23MgO-11CaO-15Al2O3-51SiO2 glasses(mole ratio) doped with 0.5%,1.0%,2.0%and 3.0%(mole fraction,the same below) Bi2O3 were investigated.Absorption spectra,emission spectra and fluorescence lifetime of the glasses were measured.Electron paramagnetic resonance was used to study the structural change after gamma ray irradiation.The mechanisms of glass coloration and near infrared luminescence were discussed.The results show that under 500 nm light excitation,the emission peak was red-shifted and full-width at half-maximum changed from 312 to 352 nm with increasing Bi2O3 from 1%to 3%.The optimal doping dosage of Bi2O3 in 23MgO-11CaO-15Al2O3-51SiO2 glass was 1%.The product of the stimulated emission cross section and the lifetime of this glass was 3.10×10~(-24)cm~2·s.The increase of emission intensity and the darkening effect after gamma ray irradiation indicate that near infrared luminescence center of Bi-doped glasses should be contributed to low valence of Bi ions or Bi clusters.

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期刊信息
  • 《硅酸盐学报》
  • 中国科技核心期刊
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  • 主编:南策文
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  • 邮编:100831
  • 邮箱:jccsoc@sina.com
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  • 国际标准刊号:ISSN:0454-5648
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2310/TQ
  • 邮发代号:2-695
  • 获奖情况:
  • EI Compendex、CA、SA、PI收录期刊,全国核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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