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α-Al2O3:C晶体热致发光和光致受激发光特性的数值模拟
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【化学毕业小论文】热致发光(thermoluminescence，TL)是材料吸收了辐射能之后的受热发光，材料的TL特性广泛应用于辐照剂量学、年代测定、地质学、固体中的缺陷分析等领域。氟化锂系列[主要包括：LiF:(Mg,Ti)[1]和LiF:(Mg,Cu,P)[2]]是最早开发使用也是目前技术最成熟的TL材料，该材料在热致发光剂量学领域内的研究和发展成为整个热致发光剂量计研究和发展的缩影。随着热致发光剂量学研究的发展和需要人们相继开发了CaSO4:Mn，CaF2:Mn，Li2B4O7:Cu，MgSiO4等新型TL材料。
[3]虽然新型TL材料具有灵敏度高，线性剂量响应范围宽，重复使用性能好等优点，但是它们都存在不足，例如：CaSO4:Mn有效原子数大，主发光峰温度低，TL的衰退快；Li2B4O7:Mn信号储存较差，在环境条件下衰退明显，主峰光波长与光电倍增管的滤光片不匹配；而MgSiO4存在较严重的光衰退。光致受激发光(optically stimulated luminescence，OSL)是指材料吸收了辐射能之后的光致发光。与TL相比，OSL在应用过程中不用加热，可以有效避免材料发光效率的热猝灭，灵敏度较高。掺杂的α-Al2O3晶体，如：Al2O3:Cr，[4]Al2O3:(Si,Ti)[5]等，受辐照后，具有TL和OSL性能。然而，这些材料的TL峰温度高，发射波长长，衰退过快等，限制了这些材料在热致发光剂量学上的应用。1990年，Akselrod等[6]采用强还原气氛条件下的提拉法生长了α-Al2O3:C晶体。研究表明，α-Al2O3:C晶体具有灵敏度高[是LiF:(Mg,Ti)晶体的40～60倍]，TL峰单一(463K)，背底和剂量阈值低，线性剂量响应范围宽(10–7～10 Gy)，有效原子数小(10.2)，TL特性衰减慢(<5%/a)，低剂量下重复使用性能好等优点，因此α-Al2O3:C晶体是具有应用潜力的TL和OSL材料。人们对α-Al2O3:C晶体优异的TL和
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