Теоретический анализ процессов формирования кварцевых стекол золь-гель методом
Литье и гелеобразование
Спекание
Кварцевые стекла, активированные ионами европия
Кварцевые стекла, активированные ионами Eu2+
Спектры поглощения Eu- и Ce-Eu-содержащих кварцевых гель-стекол
Спектры люминесценции и ее возбуждения Се-Еu-содержащих стекол
Навигация
Кварцевые стекла, активированные ионами Eu2+
Золь-гель метод
58510
знаков
1
таблица
5
изображений
3.2 Кварцевые стекла, активированные ионами Eu2+
Важнейшими параметрами активированных стекол, характеризующими эффективность преобразования энергия возбуждения в свечение, являются квантовый и энергетический выходы люминесценции. Если для редкоземельных ионов, люминесценция которых обусловлена запрещенными по четности f—f-переходами, эти параметры хорошо исследованы [1-4], то для активаторов, у которых излучательными являются состояния смешанной электронной конфигурации 4fn-15d (Еu2+ и Се3+), сведения об эффективности свечения крайне немногочисленны [5,6]. Вместе с тем, кварцевые стекла с Еu2+ и Се3+ являются перспективными с точки зрения: использования их в качестве катодолюминофоров и детекторов ионизирующего излучения.
Проведено измерение абсолютных квантового и энергетического выходов люминесценции Еu2+ и Се3+ ,в кварцевых стеклах, при разных видах возбуждения. Кроме того, выявлено сильная спектральнокинетическая неэквивалентность активаторных центров Еu2+ и Се3+ в кварцевом стекле [7], поэтому была предпринята попытка обнаружить, проявление этой неэквивалентности в квантовом выходе люминесценции. Для этого была измерена его зависимость от длины волны возбуждающего света (λв).
Абсолютный квантовый выход люминесценции (q) измерялся на установке с фотометрическим шаром, аналогичной описанной в [2], по модифицированной методике. Обычно количество возбуждающего света, поглощенного образцом, и интенсивность его люминесценции измеряютсяс использованием полностью скрещенных светофильтров Фв и Фл, пропускающих только возбуждающий свет или свет люминесценции соответственно. Однако близость спектральных областей возбуждения и свечения не позволяет подобрать такие светофильтры для выделения широкополосной люминесценции Еu2+ и Се3+ (рис. 1) без сильных искажений ее спектра. Правда, если в спектральной области возбуждения независимо измерить пропускание образца, расположенного в шаре, то скрещенности светофильтров можно не добиваться, а определять интенсивность люминесценции с помощью приемного светофильтра Ф+л, который прозрачен и для возбуждающего света. Для этого только нужно учесть сигнал, создаваемый возбуждающим светом, который пропущен образцом в шаре. Роль Ф+л в нашем случае играл светофильтр БС-11 (3 мм).
Пропускание образцом возбуждающего света измерялось с использованием светофильтра Фв, установленного после сферы и не пропускающего свет люминесценции. В качестве Фв в зависимости от области возбуждения применялись следующие светофильтры: ФС-6 (4 мм) на область 410— 435 нм; УФС-1 ( 2мм) на область 380—410 нм; УФС-2 (2 мм) на область 350—380 нм; комбинация фильтров УФС-2 (2 мм) и ЖС-20 (3 мм) для λв=302 и 313 нм.
Процедура измерения квантового выхода стекол с Еu2+ и Се3+ сводиться к следующему. После сферы перед ФЭУ-71 устанавливался фильтр Фв, и без образца в полости сферы измерялась интенсивность возбуждающего света I0в. После внесения внутрь сферы исследуемого образца определялось количество света Iобрв, пропущенного образцом. После замены светофильтра Фв на Ф+л измерялся суммарный сигнал Iлобр, создаваемый светом люминесценции и той частью возбуждающего света, которую не поглотил образец. После удаления образца измерялся сигнал Iол от всего возбуждающего света.
Вычисление квантового выхода люминесценции производилось по формуле
q= Iлобр - Iло (1 - P)/Iло*P * K(λв)/Kлюм(λ) (1)
Р =Iво-Iвобр/Iво (2)
доля возбуждающего света, поглощенного образцом; К (λв) и Клюм (λ) — коэффициенты спектральной чувствительности установки с шаром для возбуждающего света и света люминесценции соответственно, причем Kлюм(λ)=∫I(λ) K(λ) dλ / ∫I(λ) dλ (3)(3) где 1 (λ) — интенсивность в спектре люминесценции, измеренном на установке, описанной в [7]. Спектральная чувствительность установки для измерения квантового выхода люминесценции определялась с помощью спектрально неселективного пироприемника ЛПП-2 при постановке после шара светофильтра Фл+.
4. Свойства квантовых стекол, активированные ионами европия
4.1 Спектрально-люминесцентные свойства Eu- и Ce-Eu - содержащих кварцевые гель-стекол
При соактивации Sm-содержащих кварцевых гель–стекол церием образуются сложные центры, которые радикально отличаются своими спектрально-люминесцентными характеристиками от центров одноактивированного стекла и включают соединенные мостиковым кислородом ионы Sm3+ и Се4+. Ионы Sm3+ в таких центрах характеризуются в среднем более высокой симметрией локального окружения и эффективной сенсибилизацией люминесценции фотовосстановленными ионами (Се4+)- [ 118]. Существенное влияние церия в аналогичных стеклах было обнаружено и на структуру оптических центров неодима [39]. Таким образом, можно предположить, что церий будет влиять и на структуру и свойства сложных оптических центров других лантаноидов в гельных кварцевых стеклах.
Попробуем получить новые данные по структуре таких сложных центров в кварцевых гель-стеклах путем использования в качестве спектроскопического зонда ионов Eu3+, положение энергетических уровней 4f-конфигурации и интенсивности внутриконфигурационных переходов которых достаточно однозначно расчитываются с помощью методов теории кристаллического поля. Параллельно попытаемся выяснить наиболее эффективные каналы возбуждения люминесценции этих ионов в одно - и соактивированных церием стеклах.
Похожие работы
... недавно в NanoLetters. Они разработали в деталях подход для получения различных наноструктур, начиная от нанотрубок и заканчивая наноспиралями, на основе диоксида кремния с помощью золь-гель технологии. Золь-гель процесс является достаточно простым примером самоорганизации органических систем. А полученные с помощью данной технологии органические наноструктуры можно использовать в качестве ...
... от используемого сырья, технологии синтеза и типа плазмотрона; их частицы являются монокристаллами и имеют размеры 10-100 нм и более. Процессы, происходящие при плазмохимическом синтезе и газофазном методе получения наночастиц, близки между собой. После взаимодействия в плазме происходит образование активных частиц, находящихся в газовой фазе. В дальнейшем необходимо сохранить их наноразмеры и ...
... преломления, равном 1,48 для кремнийорганического полимера, и 1,49 для полиметилметакрилата, показатели преломления для нанокомпозитов составили 1,74. Проведенный анализ физико-химических свойств композиций на основе металлоорганосилоксанов дает возможность предположить, что данные материалы перспективны для создания на их основе оптически прозрачных диэлектрических наноматериалов для ...
... Полученный твердый раствор состава Bi0.98Ca0.02Oy имел тетрагональную (искаженную кубическую) структуру с параметрами элементарной ячейки а = 7.737(6) �, с = 11.30(1) �. Для оценки скорости низкотемпературного фазового превращения была проведена серия отжигов различной длительности при температуре 550С на воздухе. Рентгенограммы данных образцов приведены на рисунке 3. Как видно из ...
0 комментариев