استفاده از فعال ساز (تربیم) و حساسیت زای (گادولینیم) در شیشه و شیشه- سرامیک سیلیکاتی برای افزایش نورتابی نمونه های برانگیخته شده با پرتوهای انرژی- بالا

هدف این پژوهش ساخت شیشه ی سوسوزن لیتیم- آلومینیم- سیلیکات به عنوان میزبان ماده ی فعال تربیم، برای دست یابی به نور مریی از طریق برانگیزش با فرابنفش و پرتوهای گاما، ایکس و ذره های باردار بود. از ترکیب ۵۴/۲۱ درصد ۳LaF، ۳/۸ درصد O۲Li، ۰۲/۶ درصد ۳O۲AL، ۴/۳۲ درصد ۲SiO برای ساخت این شیشه و شیشه– سرامیک استفاده شد. این شیشه ها با روش ریخته گری و ذوب ساخته شدند. طیف جذبی نمونه ها در ناحیه ی مریی و فرابنفش تهیه شد. طیف نورتابی (PL) در طول موج های ۲۵۹ و ۳۲۵ نانومتر به دست آمد. طیف جذبی نمونه های ساخته شده با تربیم (۲GTb) قله هایی را در ۳۲۵، ۴۳۶، ۴۶۰، ۴۹۰، ۵۴۵ و ۴۱۴ نانومتر نشان داد، که تا حدی با انتقال های انرژی یون تربیم انطباق دارد. اما در مورد شیشه ی ساخته شده با گادولینیم (GGd) به دلیل فعال شدن نوری کاستی های ساختاری شیشه مانند کاستی کامل شدن، طبق نتیجه های نورتابی، تمام انتقال های انرژی زیر ۳۰۰ نانومتر تضعیف شده و مشاهده نشد. انتقال انرژی از یون Gd به یون Tb در شیشه مورد مطالعه صورت نگرفت. ولی نتیجه های شدت نورتابی شیشه- سرامیک در مقایسه با شیشه به طور معنی داری تا %۸۰ افزایش یافت. پاسخ نوری نمونه های مورد مطالعه به پرتوهای بتا، ایکس و نوترون ارزیابی شد. طی این ارزیابی مشخص شد که هم نمونه های شیشه و هم نمونه های شیشه- سرامیک دارای پاسخ مناسبی به پرتوهای ایکس و بتا هستند. البته نمونه های شیشه- سرامیک حساسیت بسیار بالاتری از خود نشان دادند. در این بررسی مشخص شد که نمونه ها پاسخ قابل توجهی به نوترون ندارند که علت آن عدم استفاده از Li خالص سازی شده است.  

کلیدواژه ها:

شیشه ، شیشه- سرامیک ، نورتابی ، فعال ساز تربیم ، حساسیت زای گادولینیم