بخشی از مقاله
چکیده:
مادهی ف سفر سانس Gd2O2S که با کاتیون سهظرفیتی فلز خاکی کمیاب Dy فعال شده ا ست به روش اوره-همر سوبی همراه با فرایند کلسینه و سولفاته شدن در مقیاس نانو ساخته شد. خواص ساختاری نانو فسفر تهیه شده به وسیلهی پراش پرتوی ایکس - XRD - ، میکروسکوپ الکترونی اسکن نشر میدانی - FE-SEM - ، طیف سنجی UV-Visible بررسی شد. ویژگیهای لومین سانس این نانوف سفر با طیف سنجی فوتولومین سانس - PL - برر سی شد.
صفحات درخ شان به و سیلهی روش ر سوبگذاری روی پایهی شی شهای به ابعاد 25 × 25 mm2 و ضخامت 0/14 mm و به شکل شی شه شفاف تهیه شد. سپس صفحات تهیه شده با ا ستفاده از پرتودهی تابش ایکس پز شکی، آزموده شدند. ف سفر سانس Gd2O2S:Dy در ابعاد 50nm، هنگام برانگیختگی، نور زرد رنگی با طول موج 320nm گسیل کرد که این بازهی طول موج میتواند در کاربردهای عکسبرداری با پرتوهای ایکس نرم تشخیصی، مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه :
سولفیاکسید لانتانیدها با پایداری شیمیایی و دمایی بالا به عنوان مواد با گاف باند پهن - - 4/6-4/8eV مشهور بودند .[3-1] برای بهبود بخشیدن قدرت تفکیک دستگاههای نمایانگر و بالابردن سطح آشکارسازی، فسفرهایی با ذرات کوچکتر و کیفیت لومینسانس بالاتر نیاز است Gd2O2S .[4] میزبان خوبی برای یونهای خاکی کمیاب برای ساختن مواد فسفرسانس است که چگالی بالای آن - 7/34gcm-3 - و عدد اتمی بالای گادولونیوم - Z=64 - منجر به توان توقف بالای آن میشود. این ماده، گاف باند پهنی دارد و اغلب خواصی مطلوب مانند خاصیت درخشندگی دارد. تا کنون فسفرهای Gd2O2S:RE - =Tb, Eu, Pr and Ce - با روشهای مختلف تهیه شدهاند تا اثرات فعال سازهای متفاوت را روی خواص لومینسانس آن بررسی کنند .
[6-5] اما تا کنون گزار شی در خ صوص نقش فعال ساز Dy روی خواص لومین سانس ف سفر Gd2O2S موجود نی ست. در این تحقیق اثر فعال ساز Dy روی خواص لومین سانس Gd2O2S برر سی شد. مواد غیرآلی به فرم حالت جامد مانند نانوفسفر Gd2O2S:Dy در کاربردهای تصویربرداری پرتوهای ایکس پزشکی قابل استفاده است. فوتونهای ایکس توسط صفحهی نانوفسفر جذب میشود، سپس تبدیل به صدها فوتون نور مرئی یا فرابنفش میشود که توسط آشکارسازی مانند یک قطعه فیلم رادیوگرافی ذخیره میشود.
روش کار:
Gd - NO3 - 3 و Dy - NO3 - 3 ساخت شرکت مرک با خلوص 99/99 درصد بدون هیچ خالصسازی اضافی برای تهیه گادولونیوم اکسید استفاده شدند. ساخت ذرات نانومتری Gd2O3:Dy یک فرایند دو مرحلهای است، ابتدا پیش مادهی ه یدروکسی کرب نات گادولونیوم آلای یده با دیسپرسیوم - Gd - OH - CO3:Dy - با روش urea homogeneous precipitation تهیه شد. 25ml محلول 0/4 مولار Gd - NO3 - 3 و 25ml محلول 0/01 مولار Dy - NO3 - 3 تهیه شدند، سپس هر دو محلول با هم ترکیب شده و با افزودن آب دوبار یونیزه شده به آنها، مقدار محلول به 500ml رسید. سپس 30g اوره به 120ml آب دوبار یونیزه شده اضافه و حل شد. محلول اوره قطره قطره به محلول دیگر اضافه و واکنش در دمای حدود 90˚C انجام شد.
رسوب بهدست آمده با استفاده از سانتریفیوژ 5000 - دور بر دقیقه و زمان 5 دقیقه - جدا شده و با استفاده از آب دوبار یونیزه شده و اتانول شسته شد. سپس رسوب نرم و سفید رنگ در آون به مدت 24h و دمای 100˚C قرار گرفت تا خشک شود. پودر سپس در دمای 600˚C و بهمدت 1h کلسینه شد. در مرحله بعد مقدار مناسبی از پودر گوگرد همراه با پودر Gd2O3:Dy با نسبت 5 به 1 درون کوره در دمای 900˚C به مدت 1h حرارت دید. پودر نانوبلوری Gd2O2S:Dy به صورت سو سپان سیون روی پایهی شی شهای به ابعاد 25×25 mm2و ضخامت 0/14mm نشانده شد.
برای این کار از پلیونیل الکل - PVA - بهعنوان مادهی چسباننده استفاده شد. صفحات درخشان Gd2O2S:Dy در شکل - 1 - نشان داده شده است. XRD برای تعیین فاز و اندازهی بلورهای پودر ف سفر، بهو سیلهی پراش سنج PW3040 با تابش CuKa - طول موج - 0/15406nm با زاویهی 2 20 تا 80˚ انجام شد. از یک میکرو سکوپ الکترونی ا سکن ن شر میدانی با کارایی ب سیار بالا، MIRAZ3-XMU، برای ریخت شنا سی ف سفر Gd2O2S:Dy ا ستفاده شد.
با طیف سنج JASCO, V-670 طیف جذب و بازتاب ف سفر Gd2O2S:Dy اندازهگیری شد. طیف سنجی فوتولومین سانس - PL - برای مطالعهی جزئیات لومین سانس ف سفر Gd2O2S:Dy استفاده شد. طیف نشری PL فسفر Gd2O2S:Dy با استفاده از طیفسنج LS55 PerkimElmer، از طولموج 300-700nm با چشمهی برانگیزش نور فرابنفش 270nm ضبط شد. صفحات با استفاده از تیوب پرتو ایکس - DIAMOND 150TH, USA - در ولتاژ 70 و 90 کیلوولت و جریان آند بهصورت ثابت 32mAs پرتودهی شد.
