Eu3+激活MgSr2(PO4)2荧光粉的热释光特性及其在辐射剂量检测中的应用研究

研究人员针对电离辐射监测需求，首次通过固相反应法合成Eu3+激活MgSr2(PO4)2荧光粉，系统研究其TL（热释光）特性。该材料在5 Gy-2k Gy范围内呈现线性剂量响应，主发光峰153°C，活化能0.7-1.43 eV，为γ射线剂量检测提供了新型可靠材料。

　　

随着核技术应用日益广泛，电离辐射监测成为关乎公共安全的重要课题。传统剂量检测材料存在灵敏度不足、剂量响应范围窄等问题，开发新型热释光（TL）材料迫在眉睫。磷酸盐基荧光粉因其优异的辐射响应特性备受关注，但MgSr₂(PO₄)₂体系的TL性能尚未被系统探索。为此，印度理工学院贾朗达尔分校（Dr BR Ambedkar National Institute of Technology, Jalandhar）的Jay Dev团队首次合成Eu³⁺掺杂MgSr₂(PO₄)₂微米荧光粉，相关成果发表于《Journal of Luminescence》。

研究采用固相反应法合成材料，通过X射线衍射（XRD）和场发射扫描电镜（FESEM）表征结构，利用γ射线辐照（5 Gy-2k Gy）测试TL性能。计算机解卷积技术用于分析陷阱参数，最终证实该材料在辐射剂量检测中的适用性。

【Phase Study】
XRD分析显示合成材料与标准PDF#00-047-1895高度匹配，确认获得纯相MgSr₂(PO₄)₂。FESEM显示颗粒尺寸1-5 μm，适合作为TLD材料。

【Annealing】
750-950°C退火处理有效消除浅陷阱，使晶格重组更有序，显著提升陷阱中心的稳定性。

【TL特性】
最优Eu³⁺掺杂浓度为0.5 mol%，主TL峰位于153°C（升温速率4°C/min），伴随250°C肩峰。剂量响应在5 Gy-2k Gy呈线性，活化能0.7-1.43 eV，表明具有宽剂量检测范围。

该研究首次证实Eu³⁺激活MgSr₂(PO₄)₂可作为高性能TLD材料，其宽线性范围适用于环境与个人剂量监测。通过系统分析陷阱参数，为后续材料优化提供了理论基础。团队特别致谢印度大学联合加速器中心（IUAC）提供的辐照设施支持，凸显跨机构合作对辐射材料研究的重要性。