【摘 要】
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长余辉材料在夜光标识和生物成像领域具有重要的应用潜力。时至今日,黑暗环境仍被认为是余辉发光探测的前提条件,但是这种前提条件限制了长余辉材料在白昼环境中的应用。如果长余辉材料的发光可以在白昼环境下被探测到,长余辉材料就有望成为全天候光学示踪的潜在技术选择。长余辉材料的发射波长与环境光的光谱成分存在交叠时,发光强度较弱的余辉信号会被明亮的环境照明光所淹没,导致其余辉发光无法在环境照明光下被探测到。本文
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长余辉材料在夜光标识和生物成像领域具有重要的应用潜力。时至今日,黑暗环境仍被认为是余辉发光探测的前提条件,但是这种前提条件限制了长余辉材料在白昼环境中的应用。如果长余辉材料的发光可以在白昼环境下被探测到,长余辉材料就有望成为全天候光学示踪的潜在技术选择。长余辉材料的发射波长与环境光的光谱成分存在交叠时,发光强度较弱的余辉信号会被明亮的环境照明光所淹没,导致其余辉发光无法在环境照明光下被探测到。本文制备了紫外B区发光的长余辉材料,研究了紫外长余辉材料在室内照明光下的发光性能。本文的工作为紫外长余辉材料的发光研究提供了方向选择,具体内容如下:（1）采用高温固相法制备了Lu3Ga5O12:Bi3+紫外长余辉材料,研究了Lu3Ga5O12:Bi3+在室内照明光下的发光性能。254 nm激发光激发后,Lu3Ga5O12:Bi3+展现出峰值为313 nm的宽谱带发射。激发停止10 min后,Lu3Ga5O12:Bi3+在环境光下的发光强度约为黑暗环境下发光强度的5倍。通过谱学测试,明确了紫外长余辉材料在室内照明光下的发光是热能和环境光能共同激励的结果。随后探究了环境光的照度和光谱分布对Lu3Ga5O12:Bi3+光激励发光过程的影响。结果表明,室内光照明下材料的发光强度与环境光照度成正比。（2）基于能量传递扩展紫外长余辉材料的发射波段。在合适的材料体系中实现了室内照明下源于Gd3+的窄带紫外B区余辉发射。作为紫外发光离子,Gd3+的紫外余辉发射需要敏化剂。X射线激发停止后,室内照明光下LuAl3B4O12:Bi3+,Gd3+的发射位于窄带紫外B区,余辉发光时间可达12 h。通过谱学测试,证明了Gd3+的紫外余辉发光过程中Bi3+的敏化剂角色。通过谱学测试探究了环境光下材料的发光性能与陷阱受激排空的关系。进一步研究发现,Pr3+也可以作为Gd3+的敏化剂。制备了Lu1.9SiO5:1%Pr3+,10%Gd3+材料,基于Pr3+-Gd3+能量传递同样实现了Gd3+在室内照明光下的紫外余辉发射。
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