a b s t r a c t
Optical and infrared absorption spectral measurements were carried out for binary bismuth silicate glass
and other derived prepared samples with the same composition and containing additional 0.2% of one of
3d transition metal oxides. The same combined spectroscopic properties were also measured after subjecting
the prepared glasses to a gamma dose of 8 Mrad. The experimental optical spectra reveal strong
UV-near visible absorption bands from the base and extended to all TMs-doped samples and these specific
extended and strong UV-near visible absorption bands are related to the contributions of absorption
from both trace iron (Fe3+) ions present as contaminated impurities within the raw materials and from
absorption of main constituent trivalent bismuth (Bi3+) ions.
The strong UV-near visible absorption bands are observed to suppress any further UV bands from TM
ions. The studied glasses show obvious resistant to gamma irradiation and only small changes are
observed upon gamma irradiation. This observed shielding behavior is related to the presence of high
Bi3+ ions with heavy mass causing the observed stability of the optical absorption. Infrared absorption
spectra of the studied glasses reveal characteristic vibrational bands due to both modes from silicate network
and the sharing of Bi–O linkages and the presence of TMs in the doping level (0.2%) causes no distinct
changes within the number or position of the vibrational modes. The presence of high Bi2O3 content
(70 mol%) appears to cause stability of the structural building units towards gamma irradiation as
revealed by FTIR measurements.
stable glasses with variable applications. These glasses possess
some of the highest densities, refractive indices and coefficients
for second and third harmonic generations [1,2], Also, crystallized
Bi2O3 glasses containing rare-earth or transition metal ions have
proven to be of special applications to laser host, tunable waveguide,
tunable fiber grating [3,4]. Due to the high density and good
transparency of Bi2O3-glasses, they are useful for radiation-shielding
and scintillation counters [5]. Extended studies on the constitution
of bismuth borate glasses [6–10] and bismuth silicate glasses
[11–13] by infrared, and Raman spectroscopy, have indicated that
Bi3+ ions can participate both as network modifier and as network
former in the form of pyramidal BiO3 and/or octahedral BiO6 units
and the ratio of each unit depends on the composition of the glass.
Infrared and UV–visible spectroscopic measurements are accepted
to be very sensitive methods which are frequently used
for the characterization of local order of structural building units
in glasses together with the coordination and valency states of
transition metal ions. These combined spectral analysis have been
applied to investigate the valence or coordinate states of 3d transition
metal ions in alkali borate [14,15], lead borate [16], lead silicate
[17], lead phosphate [18] and bismuth borate glasses [19].
Also, such investigations include the measurements of the effect
of gamma irradiation on the spectral properties with the view to
determine the suitability of the TMs-doped glasses as radiationsensitive
dosimeters or as shielding candidates. These extensive
spectral studies indicate that some of the transition metal ions reveal
shielding behavior towards successive gamma irradiation.
In the present work, undoped base binary bismuth silicate glass
(Bi2O3 70_SiO2 30 mol%) and samples of the same composition containing
additional 0.2% of one of the 3d TM oxides were prepared
and characterized by combined optical and FT infrared absorption
spectral measurements to find out the valence and coordination
states of these 3d transition metal ions in this host glass. Also,
the work involves studies on the effect of gamma irradiation (8
Mrad) on the same combined spectral measurements. The present
study will be expected to justify the induced defects generated by
the irradiation process from the base glass or from the the 3d-transition
metals doped samples.
แบบ b s t r กับ c t
แสงและการดูดซับอินฟราเรดสเปกตรัมวัดถูกดำเนินการสำหรับแก้วซิลิเกบิสมัทนารี
และอื่น ๆ ได้ตัวอย่างที่เตรียมไว้ มีองค์ประกอบเดียวกันและประกอบด้วยเพิ่มเติม 0.2% ของ
ออกไซด์ของโลหะทรานซิชัน 3d คุณสมบัติด้านรวมกันที่วัดหลังแล้วก็กดชัตเตอร์
การเตรียมแก้วให้ปริมาณแกมมา 8 Mrad แรมสเป็คตราแสงการทดลองเหมาะแข็งแรง
วง UV ใกล้ดูดซึมเห็นพื้นฐาน และเพิ่มเติมตัวอย่าง TMs doped ทั้งหมดและเหล่านี้เฉพาะ
ขยาย และแข็งแกร่ง UV ใกล้ดูดซึมเห็นวงเกี่ยวข้องกับการจัดสรรของดูดซึม
จากเหล็กทั้งสองติดตาม (Fe3) ประจุที่นำเสนอเป็นสิ่งสกปรกปนเปื้อน ในดิบ และจาก
การดูดซึมของบิสมัท trivalent หลักธาตุ (Bi3) ประจุ
พบแข็งแกร่ง UV ใกล้ดูดซึมเห็นวงการระงับวง UV ใด ๆ เพิ่มเติมจาก TM
ประจุ แก้ว studied แสดงชัดเจนทนต่อวิธีการฉายรังสีแกมมา และเฉพาะแปลงเล็ก
สังเกตตามวิธีการฉายรังสีแกมมา นี้สังเกต shielding พฤติกรรมเกี่ยวข้องกับสถานะสูง
Bi3 ประจุ มีมวลหนักที่ก่อให้เกิดความมั่นคงของการดูดซึมแสงสังเกต ดูดซับอินฟราเรด
แรมสเป็คตราแก้ว studied เปิดเผยลักษณะวง vibrational เนื่องจากทั้งสองโหมดเครือข่ายซิลิเคท
และร่วมลิงค์ Bi–O และสถานะของ TMs ในโดปปิงค์ (0.2%) สาเหตุแตกต่างกันไม่ระดับ
เปลี่ยนแปลงภายในหมายเลขหรือตำแหน่งของโหมด vibrational ของเนื้อหา Bi2O3 สูง
ปรากฏ (70 โมล%) ทำให้ เกิดความมั่นคงของโครงสร้างอาคารหน่วยต่อวิธีการฉายรังสีแกมมาเป็น
เปิดเผย โดยวัด FTIR
มั่นคงแก้วกับตัวแปร มีแก้วเหล่านี้
ความหนาแน่นสูงสุด ดัชนี refractive และสัมประสิทธิ์
สำหรับคนที่สอง และที่สามมีค่ารุ่น [1, 2], ยัง ตกผลึก
Bi2O3 แว่นตาที่มีหายากโลก หรือประจุของโลหะทรานซิชันมี
การพิสูจน์ว่าเป็นของพิเศษเคเลเซอร์โฮสต์ tunable waveguide,
ใย tunable grating [3, 4] ความหนาแน่นสูงและดี
ความโปร่งใสของแก้ว Bi2O3 จะมีประโยชน์สำหรับรังสี shielding
และเคาน์เตอร์ scintillation [5] ขยายการศึกษารัฐธรรมนูญ
บิสมัท borate แก้ว [6–10] และบิสมัทแก้วซิลิเก
[11–13] โดยอินฟราเรด และกรามัน มีระบุที่
Bi3 ประจุสามารถเข้าร่วม เป็นเครือข่ายวิเศษณ์ และ เป็นเครือข่าย
อดีตในรูปของหน่วย BiO6 octahedral หรือ pyramidal BiO3
และอัตราส่วนของแต่ละหน่วยขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของแก้ว
วัดด้านอินฟราเรดและ UV–visible รับ
เป็น วิธีที่มีความสำคัญมากที่มักใช้
สำหรับคุณสมบัติของใบสั่งเฉพาะของโครงสร้างอาคารหน่วย
ในแก้วพร้อมกับอเมริกาประสานและ valency ของ
ประจุของโลหะทรานซิชัน การวิเคราะห์สเปกตรัมเหล่านี้รวม
ใช้การตรวจสอบในรัฐเวเลนซ์หรือพิกัดของช่วงการเปลี่ยนภาพ 3 มิติ
ซิลิเคทนำประจุโลหะในด่าง borate [14,15], ลูกค้าเป้าหมาย borate [16],
[17], นำฟอสเฟต [18] และบิสมัท borate แก้ว [19] .
ยัง สืบสวนดังกล่าวรวมถึงการประเมินผล
ของวิธีการฉายรังสีแกมมากับคุณสมบัติสเปกตรัมด้วยมุมมอง
กำหนดความเหมาะสมของแก้ว TMs doped เป็น radiationsensitive
dosimeters หรือ shielding ผู้สมัคร เหล่านี้มากมาย
สเปกตรัมศึกษาบ่งชี้ว่า ของประจุโลหะทรานซิชันเหมาะ
shielding พฤติกรรมต่อวิธีการฉายรังสีแกมมาต่อเนื่อง.
ในงานนำเสนอ undoped แก้วซิลิเกบิสมัทไบนารีฐาน
(Bi2O3 70_SiO2 30 โมล%) และตัวอย่างของการประกอบด้วยองค์ประกอบเดียวกัน
เพิ่ม 0.2% ของออกไซด์ TM 3d ได้เตรียม
และลักษณะโดยรวมแสง และดูดซับอินฟราเรด FT
วัดสเปกตรัมหาเวเลนซ์และประสานงาน
สถานะของประจุเหล่านี้โลหะทรานซิชัน 3d ในแก้วนี้โฮสต์ ยัง,
งานเกี่ยวข้องกับการศึกษาผลของวิธีการฉายรังสีแกมมา (8
Mrad) บนเหมือนรวมวัดสเปกตรัม ปัจจุบัน
จะคาดหวังให้ข้อบกพร่องอาจสร้างขึ้นโดยศึกษา
กระบวนการวิธีการฉายรังสี จากแก้วพื้นฐาน หรือจากการเปลี่ยน 3d
โลหะ doped ตัวอย่าง.
การแปล กรุณารอสักครู่..