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近日智能設備，哈爾濱工程大學(xué)任晶教授團(tuán)隊(duì)在近紅外閃爍玻璃領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究成果以“The impact of codoping on the near-infrared scintillation emissions of Er3+-doped gadolinium tellurite glass”為題發(fā)表在國(guó)際知*期刊《Ceramics International》上蓬勃發展。哈爾濱工程大學(xué)為該論文第一單位特點，任晶教授/錢森研究員為共同通訊作者。今天小卓為大家分享該研究成果重要性，希望對(duì)您的科學(xué)研究或工業(yè)應(yīng)用帶來(lái)一些靈感和啟發(fā)又進了一步。

應(yīng)用方向：近紅外閃爍體、閃爍玻璃多元化服務體系、X射線探測(cè)規劃、高劑量輻射探測(cè)

近紅外（NIR）玻璃閃爍體因其抗輻射損傷特性以及與光纖系統(tǒng)的兼容性等獨(dú)*優(yōu)勢(shì)，在遠(yuǎn)距離非接觸式輻射探測(cè)領(lǐng)域日益受到關(guān)注深度。然而帶動擴大，目前關(guān)于此類玻璃近紅外閃爍機(jī)理的研究仍顯不足，特別是稀土離子共摻雜對(duì)閃爍性能的影響機(jī)制尚不明確開拓創新。

近日性能，任晶教授團(tuán)隊(duì)通過研究Er3+/Yb3+摻雜TeO2-BaO-GdF3玻璃體系，發(fā)現(xiàn)在X射線激發(fā)下綜合運用，近紅外光致發(fā)光增強(qiáng)的經(jīng)典能量轉(zhuǎn)移敏化策略并未能有效提升輻射發(fā)光性能供給。

圖1. Er3+摻雜釓碲酸鹽近紅外閃爍玻璃的X射線激發(fā)發(fā)光（XEL）光譜：(a) 500-800 nm波段，(b) 1450-1650 nm波段實事求是。

圖2. Yb3+/Er3+共摻雜釓碲酸鹽近紅外閃爍玻璃的X射線激發(fā)發(fā)光（XEL）光譜：(a) 500-800 nm波段進行探討，(b) 925-1125 nm波段，(c) 1450-1650 nm波段服務水平。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明由于光致發(fā)光（PL）與輻射發(fā)光（RL）的發(fā)光機(jī)制存在本質(zhì)差異最新，GdF3和Yb2O3的引入能顯著增強(qiáng)Er3+在可見光和近紅外波段的PL發(fā)光強(qiáng)度；然而在輻射發(fā)光過程中處理方法，GdF3改性玻璃的可見光與近紅外RL發(fā)射呈現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系製造業，而Yb3+/Er3+共摻雜體系則主要表現(xiàn)為Yb3+與Er3+近紅外RL發(fā)射的相互制約。要實(shí)現(xiàn)*優(yōu)閃爍性能關規定，需要精確調(diào)控各能級(jí)躍遷概率并優(yōu)化能量傳遞效率發展基礎。

圖3. Yb3+/Er3+摻雜釓碲酸鹽近紅外閃爍玻璃的能級(jí)示意圖

圖4. 20Gd樣品在不同X射線劑量下的XEL光譜(a)和(b)，樣品實(shí)物照片(c)建強保護；重復(fù)X射線輻照后的透射光譜(d)和(e)同期。

實(shí)驗(yàn)測(cè)得在61.6 Gy到309.5 Gy范圍內(nèi)生產效率，Yb3+/Er3+摻雜釓碲酸鹽近紅外閃爍玻璃的X射線激發(fā)發(fā)光（XEL）強(qiáng)度與輻照劑量率之間具有優(yōu)異的線性響應(yīng)特性。樣品在3000 Gy劑量?jī)?nèi)近紅外波段發(fā)射強(qiáng)度幾乎不受輻照損傷影響并具備熱還原能力效果。

Yb3+/Er3+摻雜釓碲酸鹽近紅外閃爍玻璃適用于高劑量輻射環(huán)境（如核反應(yīng)堆）以及遠(yuǎn)程輻射監(jiān)測(cè)（如海底光纜系統(tǒng)）等特殊場(chǎng)景使用。

配置推薦：

文中Yb3+/Er3+摻雜釓碲酸鹽近紅外閃爍玻璃的X射線激發(fā)發(fā)光（XEL）測(cè)試，采用的是閃爍體性能測(cè)試系統(tǒng)密度增加，配備X射線管有效性。該設(shè)備組合可用于研究新型閃爍體材料的發(fā)光特性。

文中X射線激發(fā)發(fā)光（XEL）光譜數(shù)據(jù)采用卓立漢光公司的OmniFluo990穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)熒光光譜儀上配置X射線輻射發(fā)光樣品倉(cāng)測(cè)試得到機遇與挑戰。卓立漢光新推出的第二代X射線輻射發(fā)光樣品倉(cāng)具有以下特點(diǎn)：

• 滿足國(guó)標(biāo)《低能射線裝置放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ115-2023）的要求的整機(jī)設(shè)計(jì)方案廣泛關註，為實(shí)驗(yàn)安全護(hù)航。

• 提供光管控制提單產，輻射表控制功能深入實施，無(wú)需實(shí)驗(yàn)人員監(jiān)測(cè)至關重要，即可完成長(zhǎng)時(shí)間的發展空間，復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)方案。

• 反射和透射式光譜測(cè)試可選有所應，預(yù)留溫控臺(tái)和定制積分球空間足了準備，可實(shí)現(xiàn)變溫測(cè)試和輻射發(fā)光強(qiáng)度測(cè)試。    

OmniFluo990 & X 射線輻射發(fā)光樣品倉(cāng)

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