[논문]SrCl2:Eu2+ 형광체의 광발광 및 광자극발광 특성

도시홍; 서효진; 김영국; 김도성; 김성환; 김찬중; 이병화; 김완; 강희동

doi:10.5369/jsst.2002.11.6.319

SrCl2:Eu2+ 형광체의 광발광 및 광자극발광 특성
Photostimulated Luminescence and Photoluminescence of SrCl2:Eu2+ Phosphors 원문보기

센서학회지 = Journal of the Korean Sensors Society, v.11 no.6, 2002년, pp.319 - 326

도시홍 (부경대학교 물리학과) , 서효진 (부경대학교 물리학과) , 김영국 (경남대학교 물리학과) , 김도성 (대구대학교 과학교육학부) , 김성환 (경북대학교 물리학과) , 김찬중 (경북대학교 물리학과) , 이병화 (경북대학교 물리학과) , 김완 (경북대학교 물리학과) , 강희동 (경북대학교 물리학과)

초록
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고상반응법으로 $SrCl_2:Eu^{2+}$ 형광체를 제작하고, 제작한 형광체의 광자극발광과 광발광 특성을 조사하였다. $SrCl_2:Eu^{2+}$ 형광체의 광발광 및 광자극발광은 $Eu^{2+}$의 $5d{\rightarrow}4f$ 천이에 기인되었으며, 355 nm의 광으로 여기시켰을 때 광자극발광과 광발광 스펙트럼의 파장범위는 모두 $380{\sim}440\;nm$이었고, 피이크 파장은 407 nm이었다. $SrCl_2:Eu^{2+}$ 형광체의 선량의존성은 $2.5\;mGy{\sim}200\;mGy$ 영역에서 우수한 선형성을 나타내었으며, 상온에서 광자극발광의 fading은 20분에 60%이었다.

Abstract ▼ AI-Helper

$SrCl_2:Eu^{2+}$ phosphors were prepared by the solid phase reaction method, and their photostimulated luminescence(PSL) and photoluminescence(PL) characteristics were investigated. The PSL and PL peak of the $SrCl_2:Eu^{2+}$ phosphors are due to the $5d{\rightarrow}4f$ transition of $Eu^{2+}$ ions in phosphors. The PSL and PL spectrum obtained by the 355nm excitation was observed in $380{\sim}440\;nm$ region with the peak at 407 nm. The dose response of the PSL phosphors were linear within $2.5\;mGy{\sim}200\;mGy$ of 100 kV X-ray. The fading of the phosphors at room temperature was approximately 60% after 20 min.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 SrCl2:Eu2# 형광체를 제작하고, 제작한 형광체의 광발광과 광자극발광에 대한 발광스펙트럼 및 강도, fading 특성, 선량의존성 등을 조사하였다.
본 연구에서는 SrCl2;Eu2# 형광체를 제조하고, 제조한 형광체의 광자극발광 및 광발광 특성을 조사하였다. 광발광과 광자극발광은 Eu"의 5d~Mf 천이에 기인되었다.

제안 방법

)를 사용하여 측정하였다. 100kV X-선을 에 조사한 SrCl2:Eu2# 형광체의 fading에 의한 효과를 최소화하기 위하여 암실에서 정확하게 1분이 경과한 후 광자극발광 강도를 측정하였다.
5 cm)에 입사되지 않도록 하였다. 분광기에서 분광된 광자극발광 신호는 광전자증배관(Hamamatsu, R928)에서 전기적 신호로변환시킨 후 전류증폭기(Keithley, 427)에서증폭하였으며, lock-in amp의 출력신호는 컴퓨터에 저장하였다.
한편 Nd-YAG 레이저는 10 Hz의 초퍼 2에 동기시켰다. 이 때 초퍼 2와 Nd-YAG 레이저의 발진동기위상이 서로 180° 가 되도록하여 Nd-YAG 레이저 빛과 Nd-YAG 레이저에 의해 형광체에서 나오는 빛(photohiminescence : PL)은초퍼 2의 날개에 가려져서 분광기 (SPEX, ARC, 22.5 cm)에 입사되지 않도록 하였다. 분광기에서 분광된 광자극발광 신호는 광전자증배관(Hamamatsu, R928)에서 전기적 신호로변환시킨 후 전류증폭기(Keithley, 427)에서증폭하였으며, lock-in amp의 출력신호는 컴퓨터에 저장하였다.

대상 데이터

급냉하였다. 소결된 형광체는 수정 mortar 로 분쇄하여 입자크기가 45〜75#인 분말만 선별하였다.
이것은 SrCl2 :Eu2# 형광체의 광자극발광은 Eu2# 이온의 #천이에 기인되 었음을 강하게 암시한다. 시 판하고 있는 영상판(STTII, Fuji Co.)의 광자극발광 스펙트럼의 파장 범위는 360〜450 nm이었고, 피이크 파장은 약 405 nm이었다. 그리고 본실험에서 제조한 SrCl2:Eu2# 형광체의 피이크파장(407 nm)은 2차 여기광으로 사용되는 He- Ne laser의 파장 (633 nm)와 잘 분리되므로 이형광체를 이용한 영상판(image plate)은 2차여기광의 영향을 쉽게 제거할 수 있으므로 안정된 X-선 영상을 얻을 수 있다.
제작한 SrCl2:Eu2+ 형광체의 X-선에 대한선량 의존성을 진단용 X-선 발생장치(DK-525, Dongkang Med. Sys.)를 사용하여 측정하였다. 100kV X-선을 에 조사한 SrCl2:Eu2# 형광체의 fading에 의한 효과를 최소화하기 위하여 암실에서 정확하게 1분이 경과한 후 광자극발광 강도를 측정하였다.

성능/효과

5 mGy 〜 200 mGy 영역에서 우수한 직선성을나타내었다. 광자극발광 강도는 보관온도가 높을수록 급격히 감쇠하였으며, 방사선 조사 후 실온에서 20분 경과했을 때 광자극발광 강도는 약 60 % 감쇠하였고, 20분 이후부터는 안정된 현상을 보였다.
)의 광자극발광 스펙트럼의 파장 범위는 360〜450 nm이었고, 피이크 파장은 약 405 nm이었다. 그리고 본실험에서 제조한 SrCl2:Eu2# 형광체의 피이크파장(407 nm)은 2차 여기광으로 사용되는 He- Ne laser의 파장 (633 nm)와 잘 분리되므로 이형광체를 이용한 영상판(image plate)은 2차여기광의 영향을 쉽게 제거할 수 있으므로 안정된 X-선 영상을 얻을 수 있다.
50°C 및 80°C의 온도에서광자극발강 강도는 10분 경과 후 각각 75 % 및 85 % 감소하였다. 실온에서의 fading 특성은 X-선 조사 후 20분부터 안정적이었으며 이후 광자극발강 강도의 감쇠율은 거의 없었다.

참고문헌 (10)

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Tabakova, V.. Emission and decay time studies of Sn²⁺ centers in SrCl₂. Journal of luminescence, vol.68, no.5, 265-269.

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Knitel, M.J., Dorenbos, P., Combes, C.M., Andriessen, J., van Eijk, C.W.E.. Luminescence and storage properties of LiYSiO₄:Ce. Journal of luminescence, vol.69, no.5, 325-334.

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