研究目的
确定大规模生产的掺钕磷酸盐激光玻璃中二价铜离子(Cu2?)对钕激光性能的降解影响,并建立玻璃质量与生产成本之间的平衡。
研究成果
研究证实,在氧化条件下制备的掺钕磷酸盐激光玻璃中存在Cu+和Cu2+共存现象,其中Cu2+对钕激光性能的危害最为显著。通过测定二价Cu2+的消光系数和荧光猝灭因子,为大规模玻璃生产中的杂质控制提供了依据。
研究不足
该研究仅限于氧化条件下铜杂质对掺钕磷酸盐激光玻璃的影响。未深入探讨其他杂质离子及其综合效应。
1:实验设计与方法选择:
研究在氧化条件下制备了三种不同Cu和Nd掺杂水平的N31型磷酸盐玻璃以消除铂夹杂物。分别采用X射线光电子能谱(XPS)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析Cu的价态及微量元素含量。
2:样本选择与数据来源:
样本包含单一Cu掺杂及Cu-Nd共掺磷酸盐玻璃,其中Cu含量范围为30-500 ppm,Nd含量固定为3 wt%。
3:实验设备与材料清单:
使用Thermo Scientific iCAP三重四极杆ICP-MS、珀金埃尔默Lambda 950紫外-可见-近红外分光光度计、Thermo Scientific K-ALPHA XPS光谱仪及Thermo Scientific iCAP 6300 ICP-OES。
4:实验流程与操作步骤:
通过熔融高纯度磷酸盐和氧化物粉末并脱水制备玻璃,对抛光样品进行光学损耗和荧光寿命测量。
5:数据分析方法:
根据光学损耗/荧光衰减率与Cu含量的关系计算消光系数和荧光猝灭因子。
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Thermo Scientific iCAP Triple Quadrupole ICP-MS
iCAP Triple Quadrupole
Thermo Scientific
Determination of trace elements in the glasses and raw materials
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Perkin Elmer Lambda 950 UV-VIS-NIR spectrophotometer
Lambda 950
Perkin Elmer
Determination of near-UV absorption edge of glass samples
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Thermo Scientific K-ALPHA spectrometer
K-ALPHA
Thermo Scientific
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements
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Thermo Scientific iCAP 6300 ICP-OES
iCAP 6300
Thermo Scientific
Determination of Cu contents above ppm level
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