论文部分内容阅读
近年来，稀土离子掺杂发光材料在激光技术、光信息存储和显示及医疗等方面具有重要的应用价值而受到了广泛关注。稀土钼酸盐由于具有良好的光热稳定性和化学稳定性而受到人们的重视，人们更愿意用其作为稀土发光材料的基质部分。而将两种稀土离子组合共同掺杂到基质材料中又会大大提高其发光效率，本文对两种稀土离子共同掺杂到基质材料中的情况进行了研究。 一、采用均匀设计与二次通用旋转组合设计相结合的方法对Tm3+/Yb3+的掺杂浓度进行优化，得到实验范围内蓝光最强的荧光粉样品。因为Tm3+能够获得较强的蓝色上转换发光，Yb3+离子以其特殊的能级结构和较长的激发态寿命作为Tm3+的敏化剂可大大提高上转换发光效率，发光强度是衡量一种荧光粉的发光性能的重要指标，为获得该荧光粉的最大发光强度，我们采用了试验优化设计的方法对实验进行全程优化。 首先采用均匀设计安排实验，通过对实验结果分析，初步寻求因素的掺杂浓度范围。再利用二次通用旋转组合设计进一步实验，根据其实验结果建立Tm3+/Yb3+共掺NaY(MoO4)2荧光粉上转换发光强度与Tm3+/Yb3+掺杂浓度的二次回归方程。应用遗传算法，优化算出该方程的最大解，得到了最大发光强度及其对应的Tm3+/Yb3+掺杂浓度值，并用高温固相法制备出了该最大解样品。通过对其上转换发光光谱的测量，证实了理论计算的最大解样品为本实验中发光最强的样品，并详细分析了上转换发光机制，解释了温度猝灭机理。 二、研究了Er3+/Gd3+共掺NaY(MoO4)2荧光粉，考查了Er3+浓度、Gd3+离子浓度及合成温度(T)这三个试验因素对Er3+/Gd3+共掺NaY(MoO4)2荧光粉发光强度的影响。 将均匀设计与正交试验设计相结合，首先采用均匀设计缩小因素范围，然后运用正交试验设计和极差分析法找到Er3+，Gd3+，T的最优组合，再对最优样品进行下转换激发和发射光谱的测量，从发射谱中观察到了在530nm和550nm处的绿光发射，分别是Er3+离子的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁，又测量了最优样品不同温度下的发射光谱，根据经典的热猝灭理论研究了其温度猝灭现象。