铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体及其制备方法技术

一种铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体及其制备方法，磷光体以LiMgPO4为主体，掺杂有铥和铽；铥占LiMgPO4的摩尔百分比为0.01~1mol%，铽占LiMgPO4的摩尔百分比为0.01~1mol%。制备方法包括，将掺杂原料Tm2O3、Tb4O7与LiOH•H2O、NH4H2PO4和Mg(NO3)2•6H2O按照比例混合，进行研磨并搅拌均匀；然后烘干；再将烘干后的混合物烧结制得铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体。本发明专利技术的磷光体灵敏度好、光峰温适中，低温峰信号较弱，高温峰具有简单而单一的主峰，发光峰值波长约为455nm，且温度稳定性好、发光不易衰退，而且制作方便、成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种，磷光体以LiMgPO4为主体，掺杂有铥和铽；铥占LiMgPO4的摩尔百分比为0.01~1mol%，铽占LiMgPO4的摩尔百分比为0.01~1mol%。制备方法包括，将掺杂原料Tm2O3、Tb4O7与LiOH?H2O、NH4H2PO4和Mg(NO3)2?6H2O按照比例混合，进行研磨并搅拌均匀；然后烘干；再将烘干后的混合物烧结制得铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体。本专利技术的磷光体灵敏度好、光峰温适中，低温峰信号较弱，高温峰具有简单而单一的主峰，发光峰值波长约为455nm，且温度稳定性好、发光不易衰退，而且制作方便、成本低廉。【专利说明】
本专利技术涉及光释光探测器领域，具体来说，涉及一种用于光释光探测器的。
技术介绍
光释光(OpticallyStimulated Luminescence, 0SL)是指物质受到福射作用后，存储的能量在光激发过程中以光的形式释放出来的一种物理现象。 为了探测辐射，根据使用的领域和范围，人们利用不同的原理创造了不同类型的辐射探测器。例如:利用气体分子受到辐射会电离，人们制成了电离室；利用半导体受到辐射会产生电子——空穴对，人们制成了半导体探测器；利用闪烁材料受到辐射会发光，人们制成了闪烁计数器；利用受到辐射的半导体或绝缘体被光照时会发光，人们制成了光释光剂量计。 当绝缘体或半导体受到外来高能福射照射时，电子由价带激发至导带。一些电子在很短的时间内返回到价带，一些电子则可能停留在禁带中的陷阱能级中，这些陷阱能级可能由杂质和固体缺陷等所形成的。如果没有外面干扰，陷阱能级中的电子将不会回到价带。陷阱能级中的电子数越多，则物体累积的辐射剂量越高。利用这个特性，可以测量物体所累积的辐射剂量，从而判断处于相同辐射环境中的人体所积累的辐射剂量。 如果电子受到光照射，电子将被激发，离开陷阱能级跃迁到导带，而与禁带中的复合能级的空穴复合，发出相应能量的光，这就是光释光。与热释光类似，光释光信号在一定环境温度的条件下，会存在一定的衰退的几率，其大小取决于陷阱能级的深度，采用热释光测试时表现为热释光峰的温度。如果该热释光峰峰位的温度(俗称热释光峰温)越高，其光释光信号越不容易衰退，可以保存较长时间，其光释光稳定性就越好。由于光释光的发光量与一定区域内的辐射剂量成正比，所以可以利用此阶段发出来的光，测量人体受到的辐射量，为医学上的诊断和治疗提供依据。 发光曲线是光释光发光强度随温度变化的曲线。辐射剂量的信息通常从发光曲线下的积分面积得到。换句话说，因为发光曲线的面积表示发光量，而发光量又与辐射剂量成正比，所以发光曲线的面积与累积的辐射剂量成正比。 作为一种高质量的光释光剂量计，应该具备足够的灵敏度和良好的发光曲线外，还应该具有发光衰退少、组织等效性好、制作成本低等优点。现有的光释光材料很难同时满足这些要求。 针对现有技术情况，提供一种灵敏度好、温度稳定性好、发光不易衰退、制作成本低的以克服现有技术不足甚为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种，该磷光体发光主要来自于陷阱较深的陷阱，具有灵敏度好、热释光峰温适中、主要发光峰值波长为455nm左右、温度稳定性好、发光不易衰退、制作成本低的特点。 本专利技术的上述目的通过如下技术手段实现。提供一种铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体，其以LiMgPO4为主体，掺杂有铥和铽；铥占LiMgPO4的摩尔百分比为0.01?lmol%，铽占LiMgPO4的摩尔百分比为0.01?lmol%。 优选的，铥占LiMgPO4的摩尔百分比为0.1?lmol%，铽占LiMgP04的摩尔百分比为0.1?lmol%。 另一优选的，铥占LiMgP04的摩尔百分比为lmol%，铽占LiMgP04的摩尔百分比为0.5mol%0 另一优选的，铥占LiMgP04的摩尔百分比为0.5mol%，铽占LiMgP04的摩尔百分比为 0.5mol%。 进一步的，上述铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体，通过如下步骤制备而成， (1)将掺杂原料Tm203、Tb4O7与基质原料Li0H*H20、NH4H2PO4和Mg(NO3) 2.6Η20按照比例混合，进行研磨并搅拌均匀，在搅拌过程中混合物析出结晶水，使得混合物呈糊状；(2)将糊状的混合物进行烘干；(3)将烘干后的混合物烧结制得铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体。 上述步骤(3)具体是在300°C下保持40分钟至1.5小时进行预烧，再升温至6000C?1200°C烧结2到3小时，然后冷却至室温获得铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体。 优选，上述步骤(3)具体是在1100°C下进行烧结。 本专利技术另一目的通过如下技术手段实现。 提供一种铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体的制备方法，包括如下步骤， (1)按照Li0H.H20:10moU NH4H2PO4:1OOmo1、Mg(NO3)2.6Η20:1OOmo1、Tm2O3:0.005^0.5mol、Tb4O7:0.0025、.25mol的比例将原料混合，进行研磨并搅拌均匀，在搅拌过程中混合物析出结晶水，使得混合物呈糊状；(2)将糊状的混合物进行烘干；(3)将烘干后的混合物烧结制得铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体；所述步骤(3)具体是在300°C下保持40分钟至1.5小时进行预烧，再升温至600°C?1200°C烧结2到3小时，然后冷却至室温获得铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体。 优选的，上述步骤(I)中，按照Li0H.H20:100mol, NH4H2PO4:1OOmol、Mg(N03)2*6H20:100mol,Tm203:0.05?0.5mol、Tb4O7:0.025?0.25mol 的比例将原料混合。 优选的，上述步骤(I)中，按照Li0H.H20:100mol, NH4H2PO4:1OOmol、Mg(N03)2*6H20 =10moUTm2O3:0.5mol、Tb4O7:0.125mol 的比例将原料混合或者按照 L1H1H2O:1OOmol、NH4H2PO4:1OOmol、Mg (NO3) 2.6Η20:1OOmol、Tm2O3:0.25mol、Tb4O7:0.125mol的比例将原料混合。 本专利技术的，以LiMgPO4为主体，掺杂有铥和铽；铥占LiMgPO4的摩尔百分比为0.01?lmol%，铽占LiMgPO4的摩尔百分比为0.0rimol%o本专利技术铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体具有灵敏度好、热释光峰温适中、主要发光峰值波长为455nm、温度稳定性好、发光不易衰退、制作成本低的特点。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术实施例2所制备的样品的X射线粉末衍射(XRD)图与标准卡片的对比。 图2是本专利技术实施例2所制备的样品的OSL特性曲线。 图3是本专利技术实施例2所制备的样品的LM-OSL特性曲线。 图4是本专利技术实施例2所制备的样品的OSL剂量响应曲线。 图5是本专利技术实施例2所制备的样品的热释光三维发光图谱。 图6是本专利技术实施例2所制备的样品随Tm掺杂浓度变化的热释光三维发光图谱，观察到低温峰消失了，主要发光移到了 300°C左右。 【具体实施方式】 结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铥铽掺杂的磷酸锂镁光释光磷光体，其特征在于：以LiMgPO4为主体，掺杂有铥和铽；铥占LiMgPO4的摩尔百分比为0.01~1mol%，铽占LiMgPO4的摩尔百分比为0.01~1mol%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐强，郭竞渊，张纯祥，罗达玲，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44