Sinterização isotérmica a quente e caracterização do desempenho da cerâmica transparente dopada com Eu3+ (Gd, Lu)2O3

LIU Qiang ,  

HE Ningtong ,  

WANG Yanbin ,  

HUANG Dong ,  

CHEN Yuyang ,  

LI Tingsong ,  

ZHOU Zhenzhen ,  

HU Chen ,  

IVANOV Maxim ,  

LI Jiang ,  

摘要

A cerâmica cintilante (Gd, Lu)2O3∶Eu possui amplas perspectivas de aplicação na tecnologia de imagem por raios X de alta energia. O precursor sintetizado por coprecipitação, após calcinação a 1050 ℃ por 4 horas, resultou em uma nanolote de fase pura Eu0.1Gd0.6Lu1.3O3. Utilizando o nanolote sintetizado como matéria-prima, cerâmicas Eu0.1Gd0.6Lu1.3O3 foram preparadas por pré-calcinação a vácuo sob diferentes temperaturas (manutenção por 2 horas) combinada com sinterização isotérmica a quente (1750 ℃ × 3 horas, atmosfera de Ar). Foram estudados os efeitos da temperatura de pré-calcinação na microestrutura, propriedades ópticas e características de luminescência das cerâmicas Eu0.1Gd0.6Lu1.3O3. A cerâmica pré-calcineda a 1625 ℃ por 2 horas e submetida ao tratamento HIP apresentou a mais alta transmitância linear (75,2% @ 611 nm). Devido à transição do nível de energia 5D0→7F2 do íon Eu3+, os espectros PL e XEL da cerâmica tratada por HIP apresentam o pico de emissão vermelha mais forte em 611 nm, cuja intensidade aumenta e depois diminui com o aumento da temperatura de pré-calcinação. As curvas de termoluminescência (TSL) da cerâmica Eu0.1Gd0.6Lu1.3O3 apresentam um pico intenso em 178 K e dois picos menos intensos em 253 K e 320 K, sendo que o pico em 320 K pode estar relacionado a vacâncias de oxigênio. A emissão em 178 K está associada a defeitos causados pela mudança no estado de valência dos íons Eu3+.

关键词

(Gd, Lu)2O3∶Eu; cerâmica transparente; microestrutura; propriedades ópticas; sinterização isotérmica a quente

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