低温燃烧合成法制备的氧化铝陶瓷粉体的发光特性

作者：皇环环; 王倩^*; 吴丽; 李梦晓

来源：光谱学与光谱分析, 2018, 38(09): 2676-2680.

• 氧化铝陶瓷粉体
• 光致发光
• 热释光

Al2O3∶C单晶具有优良的热释光特性,被用做热释光剂量计,但α-Al2O3∶C晶体剂量计的形状不易加工,生产成本高且碳在晶体中难以掺杂均匀。采用低温燃烧合成法以无水乙醇为溶剂,尿素为染料,硝酸铝为反应物制备少团簇、分散均匀的片状α-Al2O3∶C陶瓷粉体。探讨不同点火温度和不同退火温度对其光致发光特性的影响,不同退火温度对热释光特性的影响以及热释光与辐射剂量(90Srβ)的关系。通过分析α-Al2O3∶C陶瓷粉体的光致发光光谱得出:α-Al2O3∶C陶瓷粉体的发射波长在395nm附近,点火温度T≤800℃时,点火温度为500℃制备的α-Al2O3∶C陶瓷粉体的光致发光强度最强;在相同点火温度T=500℃下,经不同温度退火制备α-Al2O3∶C陶瓷粉体,点火温度为500℃制备的α-Al2O3∶C陶瓷粉体经1 000℃退火后光致发光强度最强。通过分析α-Al2O3∶C陶瓷粉体的热释光曲线得出:退火后的α-Al2O3∶C陶瓷粉体在200℃左右的热释光峰值占主导,900℃退火的α-Al2O3∶C陶瓷粉体在200℃附近的热释光峰值最强;通过峰高法对900℃高温退火处理后的α-Al2O3∶C陶瓷粉体位于200℃左右的热释光峰做剂量响应曲线,可以看出,在150Gy剂量范围内具有良好的热释光剂量线性响应关系,在50200Gy剂量范围内出现超线性响应关系。与α-Al2O3∶C晶体(110Gy)和多孔Al2O3∶C薄膜(110Gy)相比,α-Al2O3∶C陶瓷粉体的线性剂量响应范围明显扩大。此研究可为提高氧化铝陶瓷粉体的热释光性能提供思路。