Lexsyg釋光探測器 | 在材料表征科研領域應用分享

新型摻鏑硼酸鋅發光材料助力輻射劑量檢測，Lexsyg儀(yi) 器揭秘性能奧秘

引言
在輻射劑量檢測領域，高性能發光材料的研發一直是科學界的熱點。近期，國際有名期刊《Journal of Luminescence》發表了一項重要研究——摻鏑（Dy³⁺）硼酸鋅（ZnB₂O₄）材料的合成及其發光特性分析。該研究通過Lexsyg Smart精確測定了材料的熱釋光（TL）性能，為(wei) 新型輻射劑量計的開發提供了關(guan) 鍵數據支持。

研究亮點

1、材料製備與(yu) 結構表征
研究團隊采用硝酸法成功合成了不同濃度（1%-9%）的Dy³⁺摻雜ZnB₂O₄粉末。XRD與(yu) ESEM分析表明，Dy³⁺離子優(you) 先取代Zn²⁺位點，且摻雜未明顯改變材料晶體(ti) 結構。

2、發光性能突破

1）陰極發光（CL）與(yu) 輻射發光（RL）：材料在電子束和X射線激發下，均展現出Dy³⁺的特征發射峰（藍光478nm、黃光588nm、紅光678nm及紅外光754nm），其中3% Dy³⁺摻雜樣品發光強度高

2）濃度淬滅效應：當Dy³⁺濃度超過3%時，因離子間非輻射能量轉移，發光強度明顯下降。

圖1. 在10 kV加速電壓下記錄的不同ZnB2O4:Dy3+含量的CL譜。上麵的插圖顯示了488 nm和590 nm處發射譜線強度的變化，作為(wei) 摻雜濃度的函數。

圖2.連續X射線輻照下不同ZnB2O4:Dy3+含量的RL譜。

3）熱釋光（TL）性能優(you) 化
通過Lexsyg Smart TL/OSL係統測定發現，β射線輻照後，材料在96°C處呈現單一TL峰（圖7）。3% Dy³⁺摻雜樣品表現出優(you) 異TL響應，陷阱深度為(wei) 0.77-0.90 eV，頻率因子高達10¹⁴ s⁻¹（圖8、表2），表明其具備優(you) 異的劑量存儲(chu) 與(yu) 釋放能力。

圖3. TL強度與(yu) Dy3+濃度的關(guan) 係。

Lexsyg儀(yi) 器的關(guan) 鍵作用

本研究采用Lexsyg Smart TL/OSL儀(yi) 器完成TL曲線的精確測量：

1）高靈敏度檢測：係統配備氮氣保護與(yu) BG-39濾光片，有效降低背景噪聲，捕捉微弱TL信號。

2）動態溫控分析：通過Tₛₜₒₚ方法（60-200°C梯度預熱）揭示陷阱熱穩定性，證實材料適用於(yu) 寬溫區劑量監測。

3）數據可靠性：結合初始升溫法（IR）計算活化能與(yu) 頻率因子，為(wei) 材料性能優(you) 化提供定量依據。

圖4. (a)在60–200°C範圍內(nei) 進行不同的熱預退火後，各種ZnB2O4:Dy3+含量的熱穩定性;( b)樣品的lnI與(yu) 1/T圖的線性擬合獲得Ea和ln。

結論與(yu) 展望
摻鏑硼酸鋅（ZnB₂O₄:Dy³⁺）在3%摻雜濃度下展現出優(you) 異的發光性能與(yu) TL響應，有望成為(wei) 新一代輻射劑量計的重要材料。研究團隊特別指出，lexsyg儀(yi) 器的高精度TL/OSL分析能力為(wei) 材料性能評估提供了關(guan) 鍵技術支持。未來，該材料或將在環境監測、醫療放射劑量控製等領域實現應用突破。