论文摘要
研究采用高温熔融法合成了不同系统和组成的掺铕玻璃材料,利用透过-吸收光谱、激发光谱和荧光光谱光谱仪测试分析了该系列材料的透射光谱、吸收光谱、激发光谱和荧光光谱,并结合J-O理论研究分析了硼酸盐玻璃系统的光谱性能。研究发现,铕在硼酸盐玻璃系统的荧光性能较好,其后依次是硅酸盐玻璃和磷酸盐玻璃,但是硅酸盐玻璃中Eu3+离子的荧光峰蓝移。在此基础上,详细研究了铕硼酸盐玻璃系统的光谱性能。选择玻璃的主要成分为SiO2-Al2O3-B2O3,通过加入不同的碱金属氧化物(Li2O、Na2O、K2O)、碱土金属氧化物(MgO、CaO、SrO)和稀土共掺氧化物(Y2O3、Dy2O3、Tb2O3)来改善玻璃材料的光谱性能。结果表明,硼酸盐玻璃荧光材料的荧光光谱主要由5D0→7F1(590nm)、5D0→7F2(617nm)和5D0→7F4(699nm)组成,主发射峰为5D0→7F2的跃迁发射;材料的激发光谱主要由240nm~300nm的电荷迁移带、7F0→5DJ及以上能级的跃迁吸收,其中以7F0→5L6(390nm)的激发峰值最大,监测波长为618nm。研究还发现碱土金属氧化物和碱金属氧化物对三价铕的红色光发射(5D0→7F2)影响很大,其荧光强度按着SrO→CaO→MgO和K2O→Li2O→Na2O逐渐增强。稀土共掺氧化物对玻璃的光谱性能影响很大,单掺Dy3+和Y3+可以获得增强的Eu3+离子荧光发射,尤其以Dy3+的增强最大;共掺时,Eu3+离子的荧光发射减弱;而且除了Y3+以外,在可见光区有发射的稀土离子在该系统中具有荧光发射,影响了Eu3+离子的荧光色性。