用户速递 | 哈尔滨工程大学任晶教授团队：稀土离子掺杂近红外玻璃闪烁体的的性能评估

图1. （a）基于近红外闪烁玻璃与光纤的远程辐射探测示意图；（b）部分稀土离子典型发射光谱及辐照损伤范围。

图2. 不同成分掺杂Er³⁺的玻璃的（a）密度、（b）拉曼光谱和（c）透射光谱，以及（d）掺杂多种稀土离子的碲酸盐玻璃的透射光谱。

图3. Er³⁺掺杂玻璃样品在980 nm激光二极管激发下的（a）光致发光光谱和（c）衰减曲线；不同稀土离子掺杂的碲酸盐玻璃样品的（b）光致发光光谱和（d）衰减曲线。

图5. 在重复X射线辐照下，XEL光谱（下y轴）及对应积分XEL强度（上y轴）随剂量在（a）300-750 nm和（b）1450-1650 nm范围的变化曲线；（c）重复X射线辐照下的样品照片；重复X射线辐照下的样品在（d）200-800 nm和（e）1000-3000 nm范围的透射光谱。

从一系列稀土离子掺杂氧化物玻璃中获得了NIR-II（1000-1700 nm）的闪烁发光。其中，Er³⁺、Yb³⁺和Nd³⁺离子表现出最明显的近红外闪烁。与PL类似，XEL的强度与玻璃矩阵的声子能量呈负相关，因此在具有最小声子能量的亚硝酸盐玻璃中观察到最大的XEL。碲酸盐玻璃的XEL积分强度是硼酸盐玻璃的11倍。近红外闪烁强度与照射剂量呈良好的线性关系（R²>0.998），且不受重复照射后玻璃色心引起的光暗化影响。与LYSO、BGO等闪烁晶体相比，闪烁玻璃在成本效益和光纤拉制与耦合方面具有优势。总之，稀土离子掺杂碲酸盐玻璃代表了近红外闪烁体的一个新研究方向，在光纤系统中的远程辐射检测方面具有巨大潜力。

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https://doi.org/10.1039/D5TC03532E