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近日，哈爾濱工程大學任晶教授團隊在近紅外閃爍玻璃領域取得重要進展。研究成果以“Assessment of Rare Earth Ion-doped Near-infrared Glass Scintillator"為題發表在國際知*期刊《Journal of Materials Chemistry C》上，並被選為熱點論文。哈爾濱工程大學為該論文*一單位，任晶教授/葉佳璿講師為共同通訊作者。今天小卓為大家分享該研究成果，希望對您的科學研究或工業應用帶來一些靈感和啟發。
近紅外（NIR）閃爍玻璃憑借其優異的抗輻射損傷性能以及與光纖係統良好的兼容性等獨特優勢，在遠距離高劑量輻射探測領域展現出廣闊的應用前景。然而，當前對於其關鍵物性與光學參數如何影響近紅外閃爍性能的理解仍非常有限，亟待係統研究。
近日，任晶教授團隊從玻璃基質、發光中心（稀土離子）及其摻雜濃度三個維度出發，係統探究它們對近紅外閃爍玻璃基本物理、光學及閃爍性能的影響，旨在通過全麵研究為未來近紅外閃爍玻璃性能優化奠定研究基礎。
圖1. （a）基於近紅外閃爍玻璃與光纖的遠程輻射探測示意圖；（b）部分稀土離子典型發射小优视频官方下载及輻照損傷範圍。
圖2. 不同成分摻雜Er3+的玻璃的（a）密度、（b）拉曼小优视频官方下载和（c）透射小优视频官方下载，以及（d）摻雜多種稀土離子的碲酸鹽玻璃的透射小优视频官方下载。
圖3. Er3+摻雜玻璃樣品在980 nm激光二極管激發下的（a）光致發光小优视频官方下载和（c）衰減曲線；不同稀土離子摻雜的碲酸鹽玻璃樣品的（b）光致發光小优视频官方下载和（d）衰減曲線。
圖4 (a)摻雜Er3+的玻璃、(b)摻雜不同稀土離子的碲酸鹽玻璃、(c)2 mol% Er3+摻雜碲酸鹽玻璃與ZBLAN玻璃的XEL小优视频官方下载；(d)不同X射線劑量下Er3+摻雜碲酸鹽玻璃的XEL小优视频官方下载（下y軸）及相應的積分XEL強度隨劑量變化曲線（上y軸）。
圖5. 在重複X射線輻照下，XEL小优视频官方下载（下y軸）及對應積分XEL強度（上y軸）隨劑量在（a）300-750 nm和（b）1450-1650 nm範圍的變化曲線；（c）重複X射線輻照下的樣品照片；重複X射線輻照下的樣品在（d）200-800 nm和（e）1000-3000 nm範圍的透射小优视频官方下载。
從一係列稀土離子摻雜氧化物玻璃中獲得了NIR-II（1000-1700 nm）的閃爍發光。其中，Er3+、Yb3+和Nd3+離子表現出*明顯的近紅外閃爍。與PL類似，XEL的強度與玻璃矩陣的聲子能量呈負相關，因此在具有最小聲子能量的亞硝酸鹽玻璃中觀察到*大的XEL。碲酸鹽玻璃的XEL積分強度是硼酸鹽玻璃的11倍。近紅外閃爍強度與照射劑量呈良好的線性關係（R2>0.998），且不受重複照射後玻璃色心引起的光暗化影響。與LYSO、BGO等閃爍晶體相比，閃爍玻璃在成本效益和光纖拉製與耦合方麵具有優勢。總之，稀土離子摻雜碲酸鹽玻璃代表了近紅外閃爍體的一個新研究方向，在光纖係統中的遠程輻射檢測方麵具有巨大潛力。
配置推薦：
文中近紅外閃爍玻璃的X射線激發發光（XEL）測試，采用的是閃爍體性能測試係統，配備X射線管。該設備組合可用於研究新型閃爍體材料的發光特性。下圖為任晶教授團隊使用的熒光小优视频官方下载儀及相關設備，主要用於近紅外光電材料與器件的研究。
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