中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第三百三十六期)
2022年12月12日
上海光机所在探究Cu+离子掺杂的Al2O3-CaO透明长余辉玻璃方面取得进展
近日,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室制备了一种新颖掺杂Cu+的Al2O3-CaO透明长余辉玻璃,探究了其发光性能及内在机理,相关研究成果以“Bright persistent luminescence from Cu+ activated Al2O3–CaO photochromic glasses”为题发表于Ceramics International上。
从1996年著名的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+荧光粉报道以来,各种铝酸盐长余辉陶瓷材料得到了广泛的研究,但对该类玻璃是否有长余辉鲜有报道。在之前的研究中,我们已经得知Al2O3-CaO二元玻璃具有光致变色现象,即在短波长光源辐照下透明的玻璃会逐渐暗化。经过深入研究得知Al2O3-CaO玻璃光致变色的特性是由于还原气氛下制备的玻璃内部会产生大量电子缺陷,在紫外光照或日光下玻璃内部形成色心,颜色逐渐变暗;切断激发光源后,室温下静置的玻璃在很长一段时间内能自发的缓慢褪色,这是玻璃内部缺陷处的电子通过热扰动逃逸出来的结果。Al2O3-CaO玻璃光致变色以及室温下自发褪色的机理给了一个的启发,利用Al2O3-CaO玻璃内部的缺陷暂时的“储存”电子的功效,在室温下缓慢释放并搭配合适的发光离子便可以实现玻璃的长余辉发光,换句话说玻璃中既然有光致变色以及自发褪色的现象,那么也就能产生长余辉。
想要实现Al2O3-CaO玻璃的长余辉发光,关键的问题有两点,一是缺陷释放的能量能传多远?二是缺陷的能级是否与发光离子匹配?经过测试各种发光活性离子,包括稀土和过渡金属离子,我们发现掺杂Cu+的Al2O3-CaO玻璃具有优异的长余辉效果。采用X射线衍射、ICP测试和EPR测试对玻璃的内部结构和组成进行分析,并对试验样品的吸收光谱、荧光光谱、余辉寿命以及热释光谱进行了测试分析,由此提出了该玻璃产生长余辉发光的内在机理。
相关研究得到了国家自然科学基金的支持。
图1 透明的37Al-r-1Cu玻璃及其经过310nm紫外光源辐照10min后余辉发光的照片
图2 (a)室温下37Al-r-1Cu玻璃和34Al-r-1Cu玻璃的余辉寿命图;(b)室温下37Al-r-1Cu玻璃34Al-r-1Cu玻璃余辉强度倒数与时间关系图
图3 长余辉原理图
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