真空紫外()光譜

真空紫外()光譜第一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三VUV激發(fā)物理與固體能態(tài)研究寬禁帶半導體中受激發(fā)光（如ZnO）寬禁帶絕緣體的電子態(tài)（如CeF3、PbWO4、BaFBr:Eu）稀土離子的高激發(fā)態(tài)（GdLiF4:Eu）內(nèi)層芯電子的激發(fā)（BaF2型）第二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三

新型閃爍體研究進展BaF2BaF2:CeCeF3PbWO4Lu2SiO5:Ce第三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三閃爍體的發(fā)展受高能物理與核醫(yī)學發(fā)展的驅(qū)使引言、第四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三HEP閃爍體的基本要求:高密度(>6g/cm3)高效率(>10ph/MeV)快衰減(<100ns)高輻照硬度(>106rad)低成本(2$/cm3)第五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三第六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三BaF2用于超級超導對撞機SSC第七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三第八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三第九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三醫(yī)用閃爍體的應用X-rayCTPETX射線閃爍體的主要特性第十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三計算機斷層掃描（CT）的優(yōu)點CT的工作原理第十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三正電子發(fā)射斷層掃描（PET）工作原理閃爍體特性第十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三發(fā)光機理

———BaF2快發(fā)光的起源———CeF3發(fā)光中的能量損失通道———PWO的發(fā)光中心與動力學特性———GSO:Ce,LSO:Ce中的能量傳遞第十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三第十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三第十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三Fig.1EmissionspectraofCeF3crystalunderVUVexcitationat6K(a)and454K(b).Fig.2EmissionspectraofCeF3atlowtemperature(33-230K)with365nmexcitation.第十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三不同溫度下CeF3晶體發(fā)光的激發(fā)譜CeF3晶體發(fā)光(340nm)的衰減曲線(T=350K)結果表明：290nm中心-→340nm中心,Ce3+→受缺陷干擾的Ce3+的能量傳遞第十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三第十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三PWO在4-150eV的激發(fā)譜(400nm發(fā)射)第十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三Thetemperaturedependenceofluminescenceintensityat430nmand510nmexcitedby82nmSR,thedashlinesarefittingcurvesofthetwocomponentsofblueband.PWO發(fā)光的強溫度猝滅(三個量級)第二十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三(a)Pb-O配位層EXAFS函數(shù)(b)W-O配位層EXAFS函數(shù)點線：實驗結果；實線：擬合結果擬合結果第二十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三第二十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三PbWO4發(fā)光中心的觀點：藍帶（430nm帶），WO42-,Pb2+,束縛激子綠帶（520nm帶），“WO3+F”，“WO42-+Oi”紅帶（610nm帶），VO，Pb3+“WO42-+Oi”綠光中心的主要依據(jù)：

實驗 理論 微結構（發(fā)射光譜）（能隙計算）（EXAFS） 第二十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三EmissionspectraofCe3+intheGSO:Ceunderexcitationwith189nmaboveRT:a)372K,b)453K第二十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三第二十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三LSO:Ce發(fā)光的激發(fā)譜UV區(qū)有溫度猝滅，VUV區(qū)無溫度猝滅第二十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三單晶微晶VUV（178nm）激發(fā)下LSO:Ce發(fā)光的溫度依賴（隨溫度升高，略有增強）。第二十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三單晶微晶VUV（178nm）激發(fā)下LSO:Ce發(fā)光衰減的溫度依賴第二十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三VUV和UV激發(fā)下發(fā)光過程的示意圖VUV激發(fā)——基質(zhì)激發(fā)+載流子傳輸+發(fā)射UV激發(fā)——發(fā)光中心直接激發(fā)+發(fā)射第二十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三3.提出了PbWO4綠光中心的新觀點，可能是“WO42-+Oi”（富氧），而不是“WO3+F”（缺氧）主要進展：1.研究了BaF2型快發(fā)光的起源2.發(fā)現(xiàn)了CeF3閃爍體的級聯(lián)能量傳遞4.GSO:Ce,LSO:Ce在VUV-UV激發(fā)下發(fā)光的溫度效應第三十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三納米發(fā)光材料納米ZnS:Mn----高量子效率,快發(fā)光衰減ms

10ns(縮短5個量級),具有‘反常’特點(已被否定)

現(xiàn)研究的納米材料:(1)紫外激光:ZnO薄膜,ZnO顆粒(即其摻雜）

(2)高效紅光:Y2O3:Eu,Y2SiO5:Eu,Gd2SiO5:Eu(3)高效快閃爍體:Y2SiO5:Ce,Gd2SiO5:Ce(降低生成溫度,熔點

1600C,2000C)第三十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三納米ZnO紫外激光材料

國際前沿的新熱點極強的商業(yè)背景1997,Science”WillUVLasersBeattheBlues”,

日本,香港1998,PRL(CaoH.),納米份體中觀察到

UV激光1999,在美國召開首屆國際ZnO專題會2001,Science等報導:納米線,帶,棒

極強的自組裝特性第三十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三SeveralspecialstructureofZnO:(a)nanobelt,(b)tetrapod-likecrystals,(c)nanorodsand(d)nanowires第三十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三Twodifferentmodelsoflightamplificationfor(a)randomsystem.and(b)ordersystem.(a)(b)第三十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三納米結構ZnO薄膜的UV激光發(fā)射閾值240kwcm-2第三十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三Powder!ZnO納米顆粒(50nm)的UV激光發(fā)射第三十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三六角形結構(nm)晶面構成諧振腔LasingZnO薄膜的微觀結構第三十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三直流濺射法制備ZnO薄膜的AFM圖第三十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三ZnO薄膜發(fā)光

UV帶源于激子發(fā)光(本征);綠帶源于缺陷第三十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三UV帶隨激發(fā)密度超線性增長綠帶是亞線性增長第四十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三

Fig.1EmissionspectraofZnOfilmatdifferenttemperature,λex=195nmFig.2Integratedintensitiesof290and380nmemissionpeaksatdifferenttemperaturesFig.3SuggestedbandstructureofZnOfilm第四十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三發(fā)射譜（λex=195nm）(a)：time-integrated(b)：fasttimewindow(4-8ns)(c)：slowtimewindow(20-160ns)abcZnO薄膜290、380nm發(fā)射的激發(fā)譜（T=7K）。第四十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三Muffin-tin（FP-LMTO）方法計算所得ZnO價帶的電子總態(tài)密度和Zn4s，O2p（三種不同取向軌道）—左圖，以及Zn3d（五種不同取向軌道）的分態(tài)密度分布—右圖。

第四十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三ZnO的能帶結構及其光躍遷示意圖第四十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三Fig.2.Decayspectraof290nmat13K,90Kand130K.λex=195nm.第四十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三ZnO單晶發(fā)光(無Lasing,上圖);薄膜發(fā)光(Lasing,下圖)美國WakeForest大學測試結果第四十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期三ZnO單晶與薄膜(USTC)的時間分辨光譜第四十七頁，共四十九頁，