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Photoluminescence and X-ray induced scintillation in Gd3+-Tb3+ co-doped fluoride-phosphate glasses, and derived glass-ceramics containing NaGdF4 nanocrystals
- The glass system (50NaPO3–20BaF2–10CaF2–20GdF3)-xTbCl3 with x = 0.3, 1, 3, 5, and 10 wt % was investigated. We successfully produced transparent glass ceramic (GC) scintillators with x = 1 through a melt-quenching process followed by thermal treatment. The luminescence and crystallization characteristics of these materials were thoroughly examined using various analytical methods. The nanocrystallization of Tb3+-doped Na5Gd9F32 within the doped fluoride-phosphate glasses resulted in enhanced photoluminescence (PL) and radioluminescence (RL) of the Tb3+ ions. The GC exhibited an internal PL quantum yield of 33 % and the integrated RL intensity across the UV-visible range was 36 % of that reported for the commercial BGO powder scintillator. This research showcases that Tb-doped fluoridephosphate GCs containing nanocrystalline Na5Gd9F32 have the potential to serve as efficient scintillators while having lower melting temperature compared to traditional silicate and germanate glasses.
Autor*innen: | Gustavo Galleani, Thiago A. Lodi, Robin L. Conner, Luiz G. Jacobsohn, Andrea Simone Stucchi de CamargoORCiD |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Optical Materials: X |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2024 |
Organisationseinheit der BAM: | 5 Werkstofftechnik |
5 Werkstofftechnik / 5.6 Glas | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Verlag: | Elsevier B.V. |
Jahrgang/Band: | 21 |
Aufsatznummer: | 100288 |
Erste Seite: | 1 |
Letzte Seite: | 9 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
Freie Schlagwörter: | Fluoride phosphate glasses; Gd3+; Glass scintillator; Tb3+ |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Material |
Material / Materialdesign | |
DOI: | 10.1016/j.omx.2023.100288 |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-603588 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 24.06.2024 |
Referierte Publikation: | Nein |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | Wissenschaftliche Artikel der BAM |