闪烁体研发避坑指南：lexsyg RL测试揭示BiPO₄:Ce的致命缺陷

近期，克莱姆森大学研究团队在《Journal of Luminescence》发表重要成果，通过 Freiberg Instruments Lexsyg Research释光光谱仪等先进设备，系统阐明了六方相BiPO₄的复杂发光机制，解决了该材料长期存在的学术争议。研究中，lexsyg Research释光荧光光谱仪在揭示关键发光现象中发挥了不可替代的作用。

重要发现：五重发光之谜终解开

研究团队通过精确调控激发波长（250–460 nm），结合lexsyg荧光光谱仪的高灵敏度RL（辐射发光）测试，在六方相BiPO₄中发现多达5种发光中心：

1、350 nm蓝光（缺陷发光）

2、405 nm紫光（金属间电荷转移MMCT）

3、570 nm黄光（Bi³⁺的³P₁→¹S₀跃迁）

4、445 nm/490 nm双峰蓝绿光（Ce³⁺的5d→4f跃迁）

5、扰动态Bi³⁺（氧空位导致能级红移）

图1 发光峰位置与激发波长关系

Lexsyg的关键贡献：RL测试打破传统认知

通过Lexsyg光谱仪的RL测试模块（40 kV X射线激发），研究团队发现：

1、Ce³⁺在X射线激发下不发光（图2），而Bi³⁺扰动态主导630 nm发射；

2、发光强度只有为BGO闪烁体的0.015%，证明其不适合作为Ce³⁺闪烁体材料。

图2 RL光谱揭露Ce³⁺猝灭现象

争议终结：修正文献错误结论

研究团队对比近20篇争议文献，首先指出：

1、过往报道的“Ce³⁺在352–459 nm发光”实则为MMCT或缺陷发光；

2、真实Ce³⁺发光位于445/490 nm双峰（△E=0.26 eV，符合自旋轨道劈裂）。

研究利器：lexsyg如何揭示真相

1、多模式联用：结合PL（光致发光）、PLE（激发光谱）、RL（辐射发光）全方面分析；

2、高精度RL测试：通过连续X射线激发（钨靶，40 kV/1 mA），模拟闪烁体真实工况；

3、超级低温探测：-80°C冷却CCD大幅降低噪声，捕获弱发光信号。

结论与启示

本研究不只解决了BiPO₄的发光争议，更展示了Freiberg Instruments Lexsyg Research先进释光光谱技术对材料研究的重要价值：“lexsyg的RL测试证明，BiPO₄中空穴被Bi³⁺局域化捕获，导致Ce³⁺无法参与闪烁发光。”

在材料科学飞速发展的现在，精确的表征工具是科研突破与产业升级的 “基石”。Freiberg Instruments Lexsyg Research 以其 “高稳定、高灵敏、高精确” 的重要优势，已成为全球众多高级科研机构（如 Clemson University）与企业的优先选择放射发光测试设备。

无论您是从事闪烁体研发、稀土材料表征，还是光催化研究，Lexsyg Research 都能为您提供 “从数据到结论” 的可靠支撑，助力您的研究更快出成果、产品更快推向市场。

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论文地址：researchgate.net/publication/344145593_Luminescence_of_undoped_and_Ce-doped_hexagonal_BiPO4