近日，星空在线,星空在线(中国)发光与显示团队在紫外C应力发光领域取得重要进展，相关工作“Force-Induced Ultraviolet C Luminescence of Pr3+-DopedSr2P2O7for X-Ray Dosimetry”以河北大学为第一单位发表在国际顶级期刊《Advanced Materials》（2024，2411804，IF = 27.4）。2022级硕士研究生李慧敏为论文第一作者，李磊朋副教授、杨艳民教授和深圳大学彭登峰研究员为共同通讯作者。
应力发光有着数百年的悠久历史，传统的应用领域包括节能照明与显示、信息存储和读取、多模态防伪、自供能探测等。近几年，科研人员拓展了应力发光的应用边界，将其应用到X射线探测领域，开发了一种极具应用前景的延时X射线探测技术，即通过探测应力发光强度可以反推X射线剂量。目前该技术均基于可见波段的应力发光，这与周围环境光源波段相互重叠，因而该技术容易受到外界干扰。杨艳民教授、李磊朋副教授长期致力于紫外C波段的光子研究，包括可见到紫外C光子的上转换、长余辉和应力发光，这为解决上述难题提供了思路。由于臭氧层的吸收，太阳光谱中的紫外C波段到达不了地球表面，因而采用紫外C波段可以避免环境光源的干扰。为此，提出了一种基于紫外C波段应力发光的延时X射线探测方法。在受到X射线辐照后，Sr2P2O7:Pr3+体系能够产生大量载流子并将其储存于缺陷；尔后受到外界机械刺激后，这些被束缚的载流子得到释放，电子-空穴复合并将能量传递给近邻的Pr3+离子，从而产生应力发光。由于Pr3+离子特殊的电子组态，应力发光覆盖了紫外C波段，峰值位于230 nm，这可以规避环境光源的干扰，从而极大提高了该项技术的可靠性。此外，230 nm波长也是目前应力发光最短波长之一。
以上工作得到了河北大学生命科学与绿色发展研究院、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、河北省教育厅青年拔尖人才项目、河北大学高层次引进人才项目、河北大学多学科交叉项目的经费资助以及星空在线,星空在线(中国)公共测试中心的大力支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202411804
