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란탄계열 원소를 활성체로 첨가한 LiPO3 유리 섬광체의 제작과 섬광특성
황주호 ( Hwang Ju Ho ),정석준 ( Jeong Seog Jun ),신상원 ( Sin Sang Won ),최석호 ( Choe Seog Ho ),수마로코프 ( S. Yu. Sumarokov ) 한국센서학회 2003 센서학회지 Vol.12 No.3
LiPO₃에 란탄계열의 원소를 활성체로 첨가하여 `LiPO₃: Lanthanides` 유리 섬광체를 제작하였다. 최적의 가열 조건에서 유리 섬광체를 제작하여 광발광(photoluminescence, PL) 특성을 분석하였다. 유리 섬광체의 투명도가 최적이 되는 온도 950℃, 시간 90분의 조건에서 제작하였으며, 발광스펙트럼 측정 결과 란탄계열의 원소 중 Pr, Nd, Gd, Ho, Er, Tm, Yb, Lu은 고유의 발광 스펙트럼이 형성되지 않아 활성체로서의 적용이 불가능한 것으로 나타났다. Eu^(2+) 와 Eu^(3+)의 중심파장은 각각 420 nm, 620 nm이었고, Ce^(3+)는 약 380 nm, Tb^(3+)는 약 550 nm이었다. Bi^(3+), Eu^(2+), Ce^(3+)를 첨가한 LiPO₃유리 섬광체에 광전증배관을 결합하여 섬광검출기를 구성하여, Ra-Be 중성자 선원을 이용한 중성자 검출실험을 진행한 결과 Ce^(3+)를 첨가한 LiPO₃ 유리섬광체가 가장 좋은 효율을 보여주었다. LiPO₃ glass scintillators were fabricated, and lanthanides(except Pm) oxides or chlorides were used as an activator. For the fabrication of LiPO₃ glasses, optimum heating conditions were obtained, and the photoluminescence of the glasses was measured by the monochromator. For the best transparency of the glass samples, optimum heating temperature and time are 950 ℃ and 90 min, respectively. It was found that Pr, Nd, Gd, Ho, Er, Tm, Yb and Lu do not work as activator, emission spectrums of samples with them were equal to those of samples without activators. In the case of samples with Europium, the peaks of emission spectrum of Eu^(2+) and Eu^(3+) were 420 ㎚ and 620 ㎚ respectively. And samples with Ce^(3+) were about 380 ㎚, and Tb^(3+) were about 550 ㎚. Glass scintillators with Bi^(3+), Eu^(2+), and Ce^(3+) were found to be more applicable to neutron detection. The result of neutron detection by Ra-Be sources showed that Ce^(3+) was found to be the best activator of LiPO₃
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