SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺是上个世纪九十年代发展起来的新型长余辉材料，其发光亮度、余辉时间以及化学稳定性均优于传统长余辉材料，因而得到广泛的应用。但是此发光材料发光颜色单一，发射光谱主要集中在440～520nm范围，而且发光的亮度不够强，仅仅能够应用在弱光照明的领域。掺杂是改善发光材料性能的一个重要途径，同时稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f⁶5d电子组态，具有丰富的电子能级和长寿命激发态，能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射。因此本研究尝试采用稀土元素对SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺进行掺杂，希望提高材料的发光特性。本文采用燃烧合成方法，在600℃温度条件下，首次分别合成钬、镱、钕稀土元素掺杂的SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺长余辉发光材料，同时研究了掺杂对此材料发光性能的影响。通过X射线衍射和发射光谱分析，结果表明微量的稀土元素的掺杂几乎没有改变材料的晶体结构以及Eu²⁺发光中心电子的4f⁶5d→4f⁷的跃迁环境。余辉衰减特性曲线显示，与SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺相比较，SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺，Yb³⁺和SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺，Ho³⁺的发光亮度有明显提高，而SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺，Nd³⁺的发光亮度却显著的降低。通过软件拟合分析显示，钬、镱或钕稀土元素掺杂并不能提高SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺长余辉发光材料的余辉衰减时间。对热释光谱分析和研究发现，不同的发光体存在不同深度的陷阱能级，而且陷阱能级的深度与余辉时间相对应。本文通过对稀土元素掺杂SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺的研究，发现一定量和合适的稀土元素掺杂可以大大提高材料的发光性能，这对扩大长余辉发光材料的应用领域起到很大作用。