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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 无机非金属 » 玻璃材料 » 玻璃中双掺稀土离子，能量转移，荧光寿命，请教
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朱立刚

金虫 (著名写手)

[求助] 玻璃中双掺稀土离子，能量转移，荧光寿命，请教

下面是我的实验结果，大家帮忙看一下：
A样品，单掺1mol%Tb3+离子，在378nm的激发下（Tb3+离子激发），Tb3+离子5G4能级543nm处（最强发射）的荧光寿命为3.326ms，
B样品，双掺Ce3+/Tb3+离子，保持离子Tb3+浓度为1mol%，Ce3+离子浓度为0.25mol%,在289nm的激发下（Ce3+离子激发），Tb3+离子5G4能级543nm处（最强发射）的荧光寿命为3.220ms，
C样品，双掺Ce3+/Tb3+离子，保持离子Tb3+浓度为1mol%，Ce3+离子浓度为1.0mol%,在289nm的激发下（Ce3+离子激发），Tb3+离子5G4能级543nm处（最强发射）的荧光寿命为3.116ms，
D样品，双掺Ce3+/Tb3+离子，保持离子Tb3+浓度为1mol%，Ce3+离子浓度为2.0mol%,在289nm的激发下（Ce3+离子激发），Tb3+离子5G4能级543nm处（最强发射）的荧光寿命为2.999ms，
已知：B、C、D样品中存在从Ce3+到Tb3+的能量转移，在289nm的激发下（Ce3+离子激发），B、C、D样品在543nm处的荧光强度（Tb3+的发射）为A样品的10倍以上（A样品的激发波长为378nm），其中，以C样品在543nm处的荧光强度为最大值。
我的问题是：
第一：我测试的B、C、D样品的荧光寿命值有问题吗？
第二：如果没问题，那么在289nm的激发下，B、C、D样品在543nm处的荧光强度为A样品的10倍以上（A样品的激发波长为378nm），而B、C、D样品中Tb3+离子5G4能级543nm处（最强发射）的荧光寿命却比A的小。
第三：在289nm的激发下，B、C、D样品在543nm处的荧光强度以C样品的为最大值。那么，B、C、D样品中Tb3+离子5G4能级543nm处（最强发射）的荧光寿命会不会以C样品的为最大值，还是应该随着Ce3+浓度的增大，逐渐增加或者逐渐减小。
求大家指点，重谢
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zlg
1楼 2012-02-25 21:24:24
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dzc80

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ...
感谢参与，应助指数 +1
zhangquan8385(金币+3): 鼓励耐心回答 2012-03-01 11:23:55
朱立刚(金币+100): ★★★★★最佳答案 真的很感谢 2012-03-01 17:47:18
楼主也是著名写手了，怎么着也是中量级选手了吧，这方面刚入门呀
好好看稀土离子能级结构、能级跃迁方面的书吧，推荐《Spectroscopic properties of rare earths in optical materials 》 《新型功能玻璃》《稀土光谱理论》。
回答：
1，稀土离子的荧光寿命不是固定值，跟你的基质材料有关。所以有问题我不知道，但是荧光寿命的测试误差非常大，严重依赖于测试设备、方法以及操作；
2，发光强度跟发光能级粒子数（也即泵浦效率）、荧光分支比、荧光寿命有关，荧光寿命越长、跃迁几率越低、发光越弱，故你的试验结果是合理的；
3，不会。这里Ce离子起敏化作用，吸收泵浦光再把能量转移给Tb离子，Ce浓度越大泵浦光吸收越多、能量转移效率越高，故Tb发光能级粒子数越大，发光增强，浓度增加到一定值，Tb到Ce的（反向）能量转移增强，产生浓度淬灭效应，发光强度减弱。而荧光寿命随Ce的加入反向能量转移增强，逐渐变小。
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2楼2012-02-29 11:23:36
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朱立刚

金虫 (著名写手)
zhangquan8385: 金币请及时发放 2012-03-01 11:24:30
引用回帖:
2楼: Originally posted by dzc80 at 2012-02-29 11:23:36:
楼主也是著名写手了，怎么着也是中量级选手了吧，这方面刚入门呀
好好看稀土离子能级结构、能级跃迁方面的书吧，推荐《Spectroscopic properties of rare earths in optical materials 》 《新型功能玻璃》《稀土 ...

非常感谢您的宝贵意见，听君一席话，胜读十年书，
只因我是半路出家，所以很多问题都是一知半解。
已知：我的样品A、B、C、D的基质都是相同的，没有一点变化，只有稀土离子的浓度的变化。
也是因为看到有些研究人员得到的结果，跟我的结果相反，才产生疑问。
有文献报道，随着Ce3+的加入，Ce3+/Tb3+离子共掺样品中Tb3+的5D4能级的寿命比Tb3+单掺样品的寿命变长。且随着Ce3+浓度的增加，Ce3+/Tb3+离子共掺样品中Tb3+的5D4能级的寿命逐渐增加。
所以对自已的结果产生怀疑。希望您能帮忙看看，是别人出问题了，还是都合理。
到时，双倍答谢。
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zlg
3楼2012-03-01 10:54:56
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dzc80

金虫 (小有名气)
由J-O理论可以知道，稀土离子的跃迁几率受配位场的影响，改变玻璃的组分即意味着配位场的变化，但是这种变化有多大、对跃迁的影响有多大，要看具体情况了。单从能量传递的角度讲，增加稀土离子只可能减低寿命不可能增加寿命。
所以，你的结果从理论上讲是合理的。另外那个人的结果也有合理的解释。
当然，是不是正确还不好说。
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4楼2012-03-01 12:36:41
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匿名

用户注销 (著名写手)

新鑫国际集团董事长兼总裁
感谢参与，应助指数 +1
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5楼2012-03-01 13:30:05
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sun_00

银虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by dzc80 at 2012-02-29 11:23:36
楼主也是著名写手了，怎么着也是中量级选手了吧，这方面刚入门呀
好好看稀土离子能级结构、能级跃迁方面的书吧，推荐《Spectroscopic properties of rare earths in optical materials 》 《新型功能玻璃》《稀土光 ...

好厉害
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越努力，越幸运！！！
6楼2015-07-16 21:51:23
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小晓的小小

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by dzc80 at 2012-02-29 11:23:36
楼主也是著名写手了，怎么着也是中量级选手了吧，这方面刚入门呀
好好看稀土离子能级结构、能级跃迁方面的书吧，推荐《Spectroscopic properties of rare earths in optical materials 》 《新型功能玻璃》《稀土光 ...

你好，我现在也想问一下关于稀土离子浓度猝灭的机理，也是铈和铽共掺的，但是基质不一样，我的基质是微孔玻璃，这个基质的浓度猝灭效应怎么解释啊》？？
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最怕你一生碌碌无为，还安慰自己平凡可贵
7楼2017-03-13 20:53:09
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