光致荧光材料CaS:Eu,Sm在辐射剂量测量中的应用
荧光材料SrS:Eu,Sm在辐射剂量测量中的应用

激励发光 片 ,即可完成 清零 ( 同于热 释光剂 量 等
计 、 MO P S辐 射 剂 量 计 的 退 火 清 零 过 程 ) 。由 于 光 激励 发 光 材 料 本 身 的 发 光 动 态 范 围 宽 、灵 敏 度 高 。,因此 可 根 据 不 同 的 测 量 场 所 及 剂 量 范 围 。 的需 要 , 用不 同的激 励光 源 、光 信号 接 收系 统 及 利
在辐射剂量测量 中的应用 。
关键 词 : 光激励发 光 ; 在线测量 ;电离辐射 ;剂量标定 ; 土 稀
中 图分 类 号 : L 2 T 7 1 T 86 2 T 7 ; L 5 ; L 1 . 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :10 4 4 (0 8 0 0 0— 3 3 20 }3—0 8 —0 31 4
源 , WG 1 用 Y.0型荧 光 分 光 光 度 计 监 测 样 品 68 0
nm
剂量 计 既可 以测 量 某 一 较 短 时 间 内 的 近 似 瞬 时 剂
量值 , 也可 以测 量某一段相对较长 时间 内的累积 剂量 。 光激励 发光剂量计具有体积小 、 能耗低等特
点, 可应 用 于空 间辐 射 的在线 测 量 。目前 国外 已研 制 出使用 于 国 际 空 间 站 的原 理 样 机 ,而 国 内在 这
量计 所用 到 的光激 励 发光 材 料 SS E ,S 的辐 射 r :u m
剂量 特性 进行 了研 究 。
1 S S E , m 材料 的光 激励 发 光机 制 r :u S
选用 的 光 激 励 发 光 ( piaysm le u i O t l t ua dlm. cl i t nsec,O L 材 料是 SS E , m, 用碳 还原 法 ecne S ) r:u S 采 合成 。光 激励 发光 材料 被 x射 线 、7射 线 、高能 电
一种新型的光致荧光辐射剂量计的研究

器件抗辐射加 固的研究具 有重要的意义 。
同的剂量测量范 围, 选择合适 的激励光源和记
录荧光的光传感器 以及合适信号处 理系统 , 能
够 制成用 于测量不 同剂 量范 围 的剂 量计 。
收稿 日期 :0 70 -3 2 0 -42
1 2 光 致 荧光 材料 特性 .
基金项 目: 国家 自然科 学 基金 (O 7 1 2 项 目及 中 145 1) 国科学 院西部之光项 目资助 。 作者简 介 : 艳平 (9 1 , , 族 , 士研 究 生 , 刘 1 8 一) 男 汉 硕 湖南株 洲人 , 电子 学 与 固体 电子 学专 业 。主 要从 微 事 辐射剂 量计 以及小信 号采集设 计研究 。
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第2 8卷
20 年 08
第2 期
3 月
核 电子 学与 探测 技术
Nu e rE eto is& D tcinTeh oo y d a l rnc c eet c n lg o
Vo 8 No 2 k2 .
M ac 2 0 rh 08
陷阱能级俘获 , 将辐射剂量 信息储存 起来 ; . b 当材料受到一定波长的红外光照射激发 , 陷阱
中的 电子跃迁 到 导 带 ;.电 子 与禁 带 中 的发 光 C
中心复合 , 发出一定波长范围的荧光光子 , 发光 量 的大小 与辐 射剂 量成 正 比 。这 种 光致 荧光 材
料 本 身具 有高灵 敏 度 和宽 的 动 态 范 围 ( 低 可 最 测 < 1O Gy和 至少 7个数 量 级) () 根据 不 0 ,2 可
3 25
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二一 ] I
晏 {J o iiI _t n l [n n 耋 i s z _da o r i a
电子俘获材料CaS:Eu,Sm可见光激发优势机理的研究

中 图 分 类 号 :TB3 文 献 标 识 码 :A 9
Vi i l g s b e Li htExc t t o d a a e o e t o Tr ppi g ia i n A v nt g f El c r n a n
Kewo d :ee to r p ig mae i l ; l oecn es etu ;n r r du -o v rinl mie— y rs lcr nta p n tra s f u rse c p cr m i f a e p c n e s u n s o
c n ee ia in s c r m e c xc t to pe tu
外 探测 、 外 上转换成像 、 射剂量测定 、 计算 、 红 辐 光 光 信 息 处 理 和光 存 储 [ q 许 多 技 术 领域 具 有 十 分 等
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第 3 6卷
第 1 O期
西 安
交 通
大
学 学 报
Vo. N O 1 36 o1
20 0 2年 1 O月
J OURNAL OF XIAN JAOTONG I UNI RS TY VE ILeabharlann Oc . 2 0 t 0 2
A c o d n o t ee e g v l o e fETM ,i h o v r i n m e h n s fETM , n r y l v l f c r ig t h n r y 1 e d l e m o l tc n e so c a im o g e e g e e o d a r m sf r S ( + )a d Eu 2 ) in n c b cc y t lfed,t e i f r ai n p o i e y s e - ig a o m 3 n (+ o s i u i r s a il h n o m to r vd d b p c ta m e s r m e t n h n r y t a se o t u i g t eETM ii l ih x ia i n a v n a e r a u e n ,a d t ee e g r n f rr u ed rn h vsb el te ct to d a t g g me h n s aea ay e . c a im r n l z d
γ射线曝光计算尺制作原理

γ射线曝光计算尺制作原理
γ射线曝光计算尺是一种用于测量γ射线辐射剂量的设备。
它利用放射敏感材料在受到γ射线照射后发生的光致发光现象来测量射线剂量。
以下是γ射线曝光计算尺的制作原理:
1.放射敏感材料:γ射线曝光计算尺使用一种放射敏感的物
质,通常是一种具有发光性质的材料,比如云母、氧化铝
或硅酸盐等。
这些材料在受到γ射线照射后,能够捕获γ
射线所带来的能量,激发电子从低能级跃迁到高能级。
2.光致发光现象:当放射敏感材料中的电子跃迁回低能级时,
会释放出一部分能量。
这些能量被转化为可见光,即物质
发出的光致发光。
发出的光的强度与受到的γ射线的剂量
成正比。
3.发光读数:γ射线曝光计算尺通常包含一个读数部分,用
于测量发光的强度。
这个部分可以是一个光电倍增管、光
电二极管或其他感光元件。
当放射敏感材料发出的光经过
适当的光学系统后,会被感光元件捕捉并转化为电信号。
4.电信号处理:感光元件将光信号转换为电信号,并通过电
路进行处理。
电路通常会对电信号进行放大和转换,以获
得与γ射线剂量相关的测量结果。
5.剂量计算:通过校准和标定,将电信号转换为具体的剂量
单位,例如表示剂量率或剂量积分的格雷(Gy)或希沃特
(Sievert)。
这样,就能得到γ射线的辐射剂量测量结果。
总之,γ射线曝光计算尺的制作原理是利用放射敏感材料的光致发光特性来测量γ射线的辐射剂量。
通过将发出的光转化为电信号,并通过电路进行处理和转换,最终可以获得与γ射线剂量相关的测量结果。
光致荧光辐射剂量测量方法的研究的开题报告

光致荧光辐射剂量测量方法的研究的开题报告
题目:光致荧光辐射剂量测量方法的研究
目的和意义:
随着核技术的广泛应用,辐射安全问题越来越受到科学界和社会的关注。
辐射剂量的测量是评估辐射健康影响不可或缺的部分。
传统的辐射剂量测量方法存在着时间、空间、费用等局限,且受到多种因素的影响,使得精度和可靠性有所欠缺。
因此,开
发新的辐射剂量测量方法具有重要的科学意义和实际应用价值。
光致荧光辐射方法作为一种新兴的辐射剂量测量技术,具有简便、快速、高灵敏度、选择性和可逆性等特点,被广泛应用于核事故、辐射医学、环境监测和核物理实
验等领域。
本文旨在通过研究光致荧光辐射剂量测量方法,提高辐射剂量测量的精准
度和可靠性。
研究内容:
本文将主要研究光致荧光辐射剂量测量方法的基本理论、实验技术和应用研究。
具体内容包括:
1.光致荧光辐射剂量测量方法的基本原理及其在辐射剂量测量中的应用。
2.选取一定数量的典型样品进行光致荧光辐射剂量测量实验,研究其特性和性能,评估测量结果的可靠性和精准度。
3.研究影响光致荧光辐射剂量测量精准度和可靠性的关键因素,并探讨如何加以优化。
4.进一步拓展光致荧光辐射剂量测量技术的应用领域,并探讨其与传统辐射剂量测量方法的比较和优越性。
预期结果:
本文将基于光致荧光辐射剂量测量方法,通过实验研究和理论探讨,深入了解该测量方法的特性、优势和局限性,评估其在辐射剂量测量领域的可行性和可靠性。
预
期研究结果将为实现辐射剂量测量的精准和可靠提供一种新的思路和方法,对加强辐
射安全保护和环境监测具有一定的应用和推广价值。
微波辐射法制备CaS类红色光致发光材料

第2 6卷 第 5期
赵艳 茹 , : 波辐射 法 制备 C S类 红 色光 致发 光材料 等 微 a
1 1 1
部分硫 升华 .微 波加热 速度很 快 , 反应体 系升 温也很 快 , 的升华很 明显 , 硫 因此 要消 耗掉 一部 分 硫 , 以 所
实验过程中 、 硫的用量要比理论值大. 实验中 CC aO 和S 的比 例为 127 ~ :.5 产品以淡黄色和暗 :. 132 时, 5
注 : u 掺  ̄/ o% : u 离子 百分 摩 尔掺 杂 浓 度 E“ m 1 E
2 12 基质组成 、 . . 助熔 剂 K C O 、 土 双掺杂 对产 物发 光性能 的影 响 :: 稀 固定 2 5gC C ”0 0 35gE : ,通过 改变 基质组 成 、 . a O . 1 u O , 助熔剂 K C O : : 的物质 的量 和 S ¨ 的掺杂 量 m
微 波辐 射 法制 备 C S类 红 色光 致发光 材料 a
赵艳 茹 ,张洪 浩 ,赵 金 乐 ,卢 中甫
( 昌学 院 化 学化 工学 院 , 南 许 昌 4 1 0 ) 许 河 6 0 0
摘 要 : 采用微 波辐射 法快速合 成 C S u 单掺 杂与 C S E “ , d S ¨ ) a :E a : u G ¨( m 双掺 杂 红 色 光致发 光材料 , 讨 了基质 组成 、 活 剂 、 探 激 助熔 剂和 反应 时间等 因素对 产物发 光性 能的影响 .
黄色居 多 , 从结 果上看 应是 硫含 量过 高 , 导致 产物 中有硫 剩余 而 影 响产 物纯 度 ; 若将 实 验 中 C C 和 S的 aO 比例改 为 1 2~1 2 7 上述 实验 现象 则很少 发生 . : :.,
光致荧光及其在电离辐射剂量测量中的应用

第19卷 第2期核电子学与探测技术Vol 119No 121999年3月Nuclear Electronics &Detection Technology March 1999光致荧光及其在电离辐射剂量测量中的应用毋涛(中国辐射防护研究院,太原120信箱,030006)近年来,用于电离辐射个人剂量监测的光致荧光技术日趋成熟,目前已经开发出了商用光致荧光剂量计。
本文主要文献资料简要介绍了光致荧光的基本原理、目前用于光致发光剂量计的常用材料以及剂量计测量设备,同时简要介绍光致荧光剂量计相对于热释光剂量计的优点,光致荧光的应用前景。
关键词:光致荧光 辐射剂量0 引言早在1912年就有人描述过许多无机化合物在受到β和γ辐射照射之后,用紫外线光激发所得的各种光谱[1]。
后来又研究了红外光激发所得的各种发射光谱[2,3]。
1955年,在苏联的一次和平利用原子能会议上,苏联科学家Antonov Romanovskii 第1次提出了用对远红外光敏感的SrS :Eu ,Sm 作为电离辐射剂量计的建议[4]。
为了区别这种剂量计与辐射光致荧光(Ra 2diophotoluminescence ,RPL )剂量计的不同,Schulman [5]将其定义为光致荧光(Optically Stimu 2lated Luminescence ,OSL )剂量计。
由于测量灵敏度以及测量方法等方面的原因,同时也由于热释光(TLD )剂量计的迅速发展,一直到了80年代中期,光致荧光在辐射剂量测量方面的研究才有了突破性进展[6,7]。
目前,已经开发出用于个人剂量监测的商用剂量计[8]。
本文主要介绍光致荧光的基本原理、目前用于光致荧光剂量计的常用材料以及剂量计测量设备,同时简要介绍光致荧光剂量计相对于热释光剂量计的优点,光致荧光的应用前景。
1 光致荧光基本原理为了便于理解光致荧光的基本原理,我们可以比较一下光致荧光剂量计与目前常用的热图1 热释光、光致荧光和辐射光致荧光的发光机制示意图(图中能级1、2、3为电子陷阱,能级4为空穴能级,能级1a 为激发态)释光剂量计和辐射光致荧光剂量计(荧光玻璃剂量计)的发光机制。
光致发光检测应用

光致发光检测应用一、引言光致发光(Photoluminescence)是一种物理现象,指物质在吸收光能后,内部电子被激发至高能态,随后返回低能态时释放出的光子。
光致发光检测技术利用这一现象,通过测量发光的光子数量、波长、强度等参数,实现对物质成分、结构和性能的快速、无损检测。
随着科技的发展,光致发光检测技术在多个领域得到了广泛应用。
二、光致发光检测的原理光致发光过程可以大致分为三个阶段:激发、发光和衰退。
在激发阶段,特定波长的光子将电子从基态激发至激发态。
在发光阶段,被激发的电子通过辐射跃迁的方式返回基态,同时释放出光子。
在衰退阶段,电子通过非辐射跃迁的方式返回基态,这一过程中可能伴随着能量的耗散。
三、光致发光检测技术的应用1.化学和生物传感:光致发光检测技术可以用于检测气体、液体和固体中的化学物质和生物分子。
通过特定的荧光探针或量子点等发光材料,能够实现对特定物质的灵敏和特异性检测。
2.环境监测:在环境保护领域,光致发光检测技术可用于监测水体、土壤和空气中的污染物。
通过测量发光光谱和强度,可以快速确定污染物的种类和浓度。
3.医学诊断:在医学领域,荧光成像和荧光探针等技术广泛应用于细胞成像、药物筛选和肿瘤诊断等方面。
例如,荧光共振能量转移(FRET)技术可以用于研究生物大分子间的相互作用。
4.科研与教育:在科研与教育领域,光致发光检测技术常用于材料科学、化学和物理学等领域的研究。
例如,利用光致发光光谱研究材料的能级结构和光学性质。
5.农业与食品检测:在农业和食品工业中,光致发光检测技术可用于检测农药残留、食品添加剂和营养成分等。
通过荧光光谱分析,可以快速、准确地确定食品的质量和安全性。
6.工业生产控制:在工业生产中,光致发光检测技术可用于产品质量控制和生产过程监控。
例如,利用荧光光谱分析监控化学反应进程和产品质量。
7.安全检查与反恐:在安全检查与反恐领域,光致发光检测技术可用于探测有毒有害物质、爆炸物和毒品等。
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20 年 08
第6 期
1 月 1
核电子学与探测技术
Nu la lcrnc cerE eto i s& D tcinTeh oo y eet c n lg o
Vo . 8 No 6 12 .
NO . 2 0 V 08
光 致 荧 光 材 料 C S E ,m a :uS 在 辐 射 剂 量 测量 中的 应 用
到导带, 最后与禁带中的发光中心复合 , 发出一
定波长范围 的荧光光子 , 发光量 的大小具有 7 个数量级动态范围。正是利用这种特性 , 我 使
用 wG 一0 Y 1 型荧光分光光度计 ( 天津港东
公 司制造 ) 测 样 品 的红 外 激 励 发射 光 强度 与 探
波长的关系 , 由图 2 可知 , 品的光激励发光光 样 谱的波长范 围为 4 0 5 n 的连续谱 , 品 5 ~70 m 样 的 荧光 峰值在 6 8 m 处 。采 用 卤灯作 为 光源 , 4n
用 WGY 1 -0型荧 光 分 光 光 度 计 监 测 样 品 53 1. 4 m 处 的红 外 激 励 发 射 光 的 能 量 随 激 励 光 波 n
们能够制备出用于辐射剂量在线监测的光致荧 光剂量计 。
本文选用 的光激励发光 ( pi l t u O t a ys m — cl i
刘艳平h , 陈朝 阳 , 范艳伟 巴维真 郭 旗 潘世 列 , , ,
(.中国科 学院新疆理化技术研究所 , 1 新疆 乌鲁木齐 2 .中国科 学院研究 生院 , 京 北 104) 0 0 9 801 ; 3 0 1
摘要 : 采用碳还 原法合成 了 C SE ,m, 光激励发光材料 C S E ,m 的辐射剂 量特性进行 了 a :uS 并对 a : uS
剂量监测等 。它通过 自带 的激励光源照射光激 励发光片 , 即可完成 清零 ( 同于 热释光剂量 等 计、 MO P S辐射 剂量 计 的退火 清零 过程 ) 。由 于光激励 发光材 料本 身的发光动态范围宽 、 灵 敏度高[ ]因此 可根 据不 同的测 量场所及剂 6 , - 如
量范围的需要 , 利用不 同的激励光Байду номын сангаас、 光信号接
1 C S E ,m材 料 的光激 励发光机理 a : uS
本研究 工 作 选 用 的 光 致 荧 光 材 料 是 C S a:
E ,m, uS 这种材料是在宽带 隙 Ⅱ Ⅵ族化合物半 一 导体中掺 杂两 种 稀 土元 素 制备 而成 , D , 即: 1
D2 D1主 激 活剂 ) 为 光 致 发 光 中 心 , ( , ( 作 D2辅
在线测量 。目前 国外 已研制出使用于 国际空间
站 的原 理 样 机 , 国 内在 这 一 领 域 内的研 究 还 而 处初步 阶段E 1 , l 3 因此 我们 对这种剂量计所用 1] - 到 的光 激 励 发光 材 料 C S E ,m 的辐 射 剂 量 a :u S
特 性进行 了研究 。
光致荧 光材 料受 到紫 外 线、 X射线、 射 线、 高能电子等的辐照时 , 可将一部分能量储存 起来 , 当再用可见光 、 红外光等激励 时, 材料又
收系统及放大倍数组合 , 置探测的动态范围。 设 光 激励 发光 剂量 计 既 可 以测量 某 一较 短 时 间 内 的近似瞬时剂量值 , 也可以测量某一段相对较 长时间内的累积剂量 。光激励发光剂量计 , 具 有体积小 、 能耗低等特点 , 可应用于空间辐射的
作者简介 : 刘艳平 (9 1 , , 士研究生 , 株 18 一)男 硕 湖南 洲人 , 电子学 与 固体 电子学专业 。 微
光致荧光材料被辐 照后 , 价带上的电子被激发 到导带 , 被禁带 中陷阱能级俘获 , 当材料受到一 定波长的红外光照射激发后 , 陷阱中电子跃迁
1】 7 7
助激活剂) 在基质材料中形成陷阱能级 , 由于稀 土元素具有未充满 4 F壳层 以及 4 F电子被外 层 5s 、 6电子屏蔽 的特性 , 2 5P 使其具有相 当
复 杂 的类 线 状 光 谱 和 奇 特 的 光 学 性 能[ 2 引。该
收稿 日期 :0 71- 8 2 0- 1 O 基金项 目 : 国家 自然科 学 基金 (0 7 1 2 项 目及 中 145 1) 国科学院西部之光 项 目资 助 。
研究。将 C S E ,m材料做成 P a :uS MMA剂量片在 0 。 7源下接受辐照, C 然后搭建在线实时测试系统对
剂量片发 出的荧 光信号进 行测量 。文 中主要 探讨 了光 激励 发光材 料 C S E ,m 在 辐射 剂量 测量 中 的 a:uS
应用 。 关键 词 : 致荧 光 , 光 辐射剂 量 , 剂量响应 , 量计 剂 中图分类号 : TL 1 . S 87 文献标识码 : A 文章编号 : 0 5—9 42 0 ) 61 7—4 2 80 3 (0 8 0 —1 70
能将储存的能量 以荧光 的形式释放 出来 , 这种 现象称为光致荧光 , 具有这种特性 的材料称为 光致荧光材料 。早在 2 世纪 4 年代就有人开 O O
始研究光致荧光材料 , 当时主要研究 的是过渡 金属掺杂的硫化 锌 ( n : u P , ) 当时 的 Z S C , b Mn , 研究 目的是用于红外探测和红外成像 。光激励 发光剂 量计 D5 近 些 年 来 出 现 的 一 种 剂 量探 ,是 J 测仪器 , 目前主要用 于考古 、 地质勘探以及个人
ltdlmiecneOS ) 料 是 C S E ,m, ae n se c, L 材 u a :uS
采用碳还原法合成 。光 激励 发光材料被 X射 线 、 射线、 了 高能 电子等辐照后 , 价带上 的电子 被激发到导带 , 被禁带中陷阱能级俘获, 当材料
受到一定波长的红外光照射激发后 , 陷阱中电