释光断代相关矿物样品的三维热释光谱*

天然矿石的释光常应用于地质年代测定。选择几种有代表性的天然矿石,如石英、钾长石、钠长石和莫来石等样品,测定了三维热释光谱图。实验观察到石英样品发光波长位于350 nm到600 nm范围,发光主要是低温峰,其中江西广丰的石英样品发光较弱,而甘肃崆峒山的石英样品的发光较强,显示矿石的发光特性与样品来源相关。长石样品的热释光发光峰组成复杂,从300 nm到750 nm范围均有发光,且具有明显的高温发光峰。实验结果也显示出钠长石和钾长石样品具有不同的发光特征。石英和长石的发光波长均较宽,且覆盖检测滤光片的波长范围,因此对测年结果产生较大的影响,而莫来石样品的发光强度较弱,且主要发光波长大于600 nm,其发光对年代测定影响较小。     

热释光测量在河台金矿找矿上的应用

介绍了热释光测量方法在广东河台金矿找矿试验中的应用，研究发现，宽峰型热释光曲线可以作为非矿的判别标志；而指示为矿的热释光，表现为强度大范围窄的低温尖峰峰，若矿体经历后期构造热作用，其热释光要发生衰退，则可表现为发光量很少的无峰型，这表明，热释光测量可以作为寻找金矿的一种简捷的辅助手段予以采用。     

掺Eu、Mn的CaSO4磷光体的热释光特性

研制了掺Eu、Mn的CaSO4磷光体,测量了它的热释光的二维和三维发光谱,发现不同的热处理温度,可以改变样品中Eu2+与Eu3+的浓度比,提高热处理温度可以增强Eu3+的热释光高温峰,降低Eu3+的低温峰.Mn的掺入大大提高了Eu2+发光峰强度,表明Mn离子与Eu2+之间有能量转移.     

掺Eu、Mn的CaSO4磷光体的热释光特性

研制了掺Eu、Mn的CaSO4磷光体 ,测量了它的热释光的二维和三维发光谱 ,发现不同的热处理温度 ,可以改变样品中Eu2 + 与Eu3+ 的浓度比 ,提高热处理温度可以增强Eu3+ 的热释光高温峰 ,降低Eu3+ 的低温峰。Mn的掺入大大提高了Eu2 + 发光峰强度 ,表明Mn离子与Eu2 + 之间有能量转移。     

一种新的矿物热发光现象的光电探测方法

矿物被激发而发光 ,光通量极其小 ,其检测属于微弱光信号检测的范畴 .结合传统的弱光信号的光电探测方法 ,研究了一种以电荷耦荷探测器 (简称CCD)为核心的新的矿物热发光信号的探测方法 ,并以长石矿物的三维热释光谱图为例 ,分析了该光电探测方法的特点 .据实验结果可知 ,长石矿物的热释光谱图的辐射剂量响应的灵敏度整体上比石英的灵敏度大得多 ,其谱图从光子能量角度可以分成蓝光波段和红光波段两部分 ,而且红光信号比蓝光信号稳定 ,重现性好 ,峰峰值易分离等 ;采用以电荷耦荷探测器为核心的光电探测系统 ,能够较好地区分矿物受激发光的光子能量分布 .     

掺稀土元素Eu的MgSO4热释发光谱研究

研制了CaSO4:Eu和MgSO4:Eu磷光体,测量了^60Coγ射线辐照后的热释光三维发光谱。测得CaSO4:Eu发光谱中有一个峰温为144℃,波长在390nm处Eu^2 离子能级跃迁产生的主发光峰。MgSO4:Eu同样有一个Eu^2 离子产生的主发光峰,峰温在146℃。但波长在440nm。同时还观测到Eu^3 的能级跃迁产生的波长为590nm和620nm,峰温约在145℃,190℃,260℃和360℃的4个强度较弱的发光峰。它们的峰值分布与MgSO4:Dy的发光峰基本相同。结果表明,Eu^3 在不同硫酸盐中发光谱波长基本相同,而Eu^2 离子在不同硫酸盐中发光谱的波长与该材料的阳离子半径成反比。     

岩石热红外光谱解混与矿物含量反演

 以碱性长石花岗岩为例,采用Turbo FT便携式红外光谱辐射计对其4种组成矿物(钾长石、斜长石、白云母、石英)分别进行0.71—1mm颗粒室外常温、0.71—1mm颗粒室内80℃、块体室外常温的热红外(7—14μm)光谱特征测试,以测试结果作为端元光谱对室外常温下测得的块状碱性长石花岗岩光谱进行解混,并与将ASU光谱作为端元光谱的解混效果进行比较。结果表明,当岩石与矿物端元的光谱测试条件相同时,解混效果最好;使用块状端元光谱能有效解混块状岩石光谱;ASU颗粒光谱不能解混块体岩石的矿物成分及含量。试验结果对遥感地质及矿物填图的研究具有指导意义。     

镀膜温度对WO3薄膜的电色性能影响

采用直流反应磁控溅射设备制备WO3薄膜,对一组温度在47~400℃范围制成的WO3薄膜进行恒电流的电化学循环试验;利用紫外-可见-近红外分光光度计测试WO3薄膜的电色性能。结果表明,染色后WO3薄膜的光学吸收,以及染色效率在波长为1 000~2 500 nm的范围内,温度400℃以下,随镀膜温度的升高而提高。分析认为,由于薄膜在300℃开始进入结晶态,350℃以上结晶化程度增加,从而在高温范围(350~400℃),光学与电化学特性上的改变是由于薄膜的结晶度的增加而导致的。在本实验中,注入电量为10 mC/cm2,可使光学可控量在太阳光谱范围内保持相当稳定,而这种可控量已经能够很好地满足电色应用的需求。本研究为在太阳光谱范围内更有效地利用WO3薄膜的电色性能提供实验依据。     

不同基质和稀土含量对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+材料余辉特性的影响

用高温固相法在还原气氛中制备了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,测得了其晶体结构、激发光谱和发射光谱.在所知的最佳激发条件下,给材料以一定的辐照剂量后,测得了不同基质浓度、不同稀土掺杂浓度时的热释光谱,并计算了相应的陷阱能级深度.结合不同样品的余辉衰减曲线和热释光曲线进行分析,发现Dy+掺入量的变化对材料的余辉性能影响很大,而作为基质的铝离子,其浓度在一定范围内的变化对材料的余辉性能影响不大.这与Matsuzawa等人所提出的该材料的余辉机理模型相符.     

基于Mathematica模拟固体热释光的辅助教学研究

基于Mathematica数学软件模拟了固体热释光理论模型中经典的一级和二级动力学方程,主要就影响热释光谱的动力学级次b、初始电子浓度n0、频率因子s、电子陷阱深度E和线性升温速率(等因素进行了详细的数值模拟.结果 表明,固体热释光的发光强度随初始电子浓度n0和频率因子s的增加而增强,随陷阱深度E和线性升温速率β的增加反而降低.一级动力学热释光谱的积分强度与初始电子浓度呈现的良好线性关系是固体剂量计应用的理论基础,并阐明了同时给出测试条件(如线性升温速率)和热释光谱的重要性.     

溶胶-凝胶法制备Eu、Cd共掺杂SiO2基质材料的结构和发光性质

采用溶胶-凝胶法制备Eu3+、Cd2+共掺杂Si02基质材料,通过差热-热重、红外光谱和荧光光谱研究了材料的结构和发光性能.差热-热重分析表明,120℃时材料中的吸附水和有机物已基本除去,400℃时凝胶玻璃中的挥发性成分已全部除去.红外光谱测试结果表明,800℃退火的样品中只存在Si02网状结构,Cd2+的掺入没有影响基质的主体结构.用Eu3+的7F0-5L6(395 nm)激发光激发时,产生Eu3+的3+的5D0→FJ(J=0,1,2,3,4)特征发射峰.在对Cd2+的掺杂量与Eu3+的发光性质的研究中发现,Cd2+的掺入对Eu3+发射峰的位置基本没有影响,但明显敏化了发光强度.对不同退火温度下材料的发光性能进行对比,发现随退火温度的增加,发光强度增加.     

热处理对天然石英矿物热释光灵敏度的影响

影响石英矿物释光灵敏度变化的因素很多,其中退火温度与辐照剂量是非常重要的两个因素.石英热释光灵敏度校正,往往依据沉积物中的石英颗粒来源的多样性而存在多种校正方法,也常常因地域和沉积物特征而异,校正方法并不统一.在释光测年中,灵敏度的校正是必须考虑和涉及的问题,需要全面认识石英的灵敏度变化的机制、特征、监测和校正等因素.本文利用天然石英岩脉进行石英热释光灵敏度检测,实验结果显示,温度低于400℃时,反复的热释光实验,不能引起石英灵敏度的变化,温度达到500℃时,反复测试后热释光灵敏度趋向于稳定.     

ZnO-P2O5:Tb3+长余辉玻璃/玻璃陶瓷的发光性质

通过高温熔融法制备了Tb3+离子掺杂的磷酸锌玻璃/玻璃陶瓷,并观察到在254 nm紫外光激发后有绿色长余辉发光现象.通过激发与发射光谱、余辉光谱、热释光谱等得到的信息,研究了Tb3+离子掺杂的磷酸锌玻璃/玻璃陶瓷的发光性质.     

ZnO-P_2O_5:Tb~(3 )长余辉玻璃／玻璃陶瓷的发光性质

通过高温熔融法制备了Tb3 离子掺杂的磷酸锌玻璃/玻璃陶瓷,并观察到在254 nm紫外光激发后有绿色长余辉发光现象。通过激发与发射光谱、余辉光谱、热释光谱等得到的信息,研究了Tb3 离子掺杂的磷酸锌玻璃/玻璃陶瓷的发光性质。     

铒掺杂二氧化钛纳米制备及上转换性能研究

以溶胶-凝胶法制备了掺Er3+的TiO2上转换发光纳米粉,通过XRD、SEM、上转换荧光发光谱等测试,对不同物质的量百分比Er3+掺杂和热处理温度的TiO2纳米粉进行了上转换性能研究,并对其发光机理进行了分析.结果表明,适量Er3+物质的量百分比及适当热处理温度有利于增强TiO2纳米粉的上转换发光性能.Er3+:TiO2粉体在980 nm激发下在539～567 nm范围获得绿光、在669 nm处获得红光.随着Er3+的物质的量百分比增加,绿光增强,红光减弱(小于1%);物质的量百分比继续增加,绿、红光均弱.随着焙烧温度的升高,绿光增强,红光减弱.当Er3+掺杂物质的量百分比为1%;焙烧温度为800℃时,获得的绿光强度较高、色彩单一.     

溶胶凝胶法制备ZnO薄膜及性质研究

以二水醋酸锌为原料,使用溶胶凝胶法在(100)Si衬底上旋转涂敷得到ZnO薄膜.采用傅立叶变换红外光谱和X射线衍射(XRD)分析经N2、空气、O2不同气氛400℃退火ZnO薄膜的成分和结构差异.使用XRD、原子力显微镜和光致发光手段重点研究了N2气氛条件下,ZnO薄膜结构与发光特性随退火温度的变化规律,发现400℃下退火更适于干凝胶薄膜经历结构弛豫,生成具有(002)择优取向、性质优良的纳米晶ZnO薄膜.计算该样品的晶粒尺寸为41.6 nm,晶格常数a=0.325 3 nm,c=0.521 nm,其PL光谱出现495 nm附近强的绿光发射峰,可能源于ZnO纳米晶粒表面缺陷氧空位(Vo).随着退火温度升高,ZnO生成量减少、晶粒体表面积比(S/V)减小共同作用导致绿光峰强度变弱.     

苯热合成法制备强紫外光致发光a—SiOxCyHZ膜

用苯热合成法分别在２００ ℃、３００ ℃、４００ ℃下制得非晶ＳｉＯｘＣｙＨｚ 膜,在室温下观测到强的紫外光致发光,典型样品的发光强度可与多孔硅相比．实验中发现不同温度下生长的样品,其发光谱中均存在３４０ ｎｍ 发光峰,在４００ ℃生长的样品的发光谱中还出现了３８０ ｎｍ 的伴峰．对Ｘ射线衍射谱,Ｆｏｕｒｉｅｒ 变换红外吸收谱,Ｘ 射线光电子能谱,光致发光谱,及光致发光激发谱的分析表明,３４０ ｎｍ 的发光来源于氧化硅中的缺陷,而３８０ ｎｍ 的发光峰可能与材料中的ＳｉＣ和ＳｉＳｉ 键有关．     

矿物棉纤维的非等温析晶动力学研究

利用差热分析仪和X射线衍射仪研究了矿物棉纤维的析晶行为.矿物棉纤维的差热曲线上存在两个重叠的析晶峰.X射线衍射结果和扫描电镜分析结果表明该矿物棉在高温下析出两个结晶相：钙镁黄长石和钙长石,前者的析晶温度范围为850～920℃,后者的析晶温度范围为880～1 010℃.利用Ozawa方程和修正的Kissinger方程分析了两个析晶相的析晶机理和析晶活化能.钙镁黄长石的Avrami指数n为0.682,属于表面析晶机理,与扫描电镜观察到的结果相吻合;扫描电镜观察到钙长石生长方式为三维生长方式;计算得到钙镁黄长石和钙长石的晶体生长活化能EG分别为248 kJ.mol-1和347 kJ.mol-1.     

Ti4+的掺入对Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+陷阱分布和余辉性能的影响

用高温固相法制备了不同Ti4+掺杂量的红色长余辉材料Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+,其X射线衍射分析、发射光谱和激发光谱均不受Ti4+掺杂量改变的影响.测量了Ti4+掺杂量不同的样品的热释光谱,随着Ti4+掺杂量的增加,热释光的峰值强度先增强后减弱,有了很大的变化;用PeakFit软件以一般阶动力学模型对Ti与Y2O2S的物质的量比分别为0.5%,2.5%和8.0%的样品进行了热释光曲线拟合,得出了它的单峰曲线并计算了与其对应的陷阱参数.陷阱分布表明:当Ti掺杂量为2.5%时,有利于合适深度陷阱的大量形成,从而使材料的发光和余辉性能得到了很大的提高.     

化学溶蚀及高温作用下砂岩力学特性的试验研究

为探究化学溶蚀及高温作用对砂岩力学性能的影响,将砂岩分别在水、HCl和NaOH溶液中浸泡后,经高温处理,再进行单轴压缩试验和三点弯曲试验,并借助扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析其损伤机理。试验结果表明:高温使NaOH溶液浸泡后的砂岩单轴抗压强度得到明显提高,而在温度低于400℃时,HCl溶液和水浸泡后的砂岩单轴抗压强度随着温度的升高呈劣化趋势;NaOH溶液使砂岩的断裂韧度降低了16.05%,断裂韧度和抗拉强度随温度的升高总体呈下降趋势,400℃是断裂韧度及抗拉强度发生劣化的门槛温度。高温和化学溶蚀的共同作用改变了砂岩的矿物成分、结晶度及结构完整度,使砂岩的力学性能受到影响。