本论文主要工作是通过铺铀掺杂YAG,合成具有一定透过率的闪烁透明陶瓷材料,主要内容包括两个部分:第一部分:单掺铀的Y3Al5012陶瓷,掺杂铀离子取代部分Y3+在晶格中的位置。通过1900°C的高温真空环境中保温10 h,成功合成单掺铀的(Y1-xUx)3Al5O12透明陶瓷(x=0～0.01)。样品为纯相的YAG陶瓷,透过率在714 nm附近处最高可达到79.04%(x=0.002)。通过测试陶瓷的透过率和吸收光谱,观察到单掺的U:YAG陶瓷片在存在很多吸收峰,这些峰与U4+离子的6d→5f跃迁相关。经过XPS分析,得知掺杂的铀离子状态为U4+,与目标价态相符合。第二部分:铈铀共掺Y3Al5O12陶瓷。实验通过添加氧化铈和固定硝酸铀酰的含量(即固定铀的掺杂浓度为0.002,改变Ce3+掺杂的浓度)。掺杂的Ce3+和U4+离子将取代部分Y3+在晶格中的位置。通过1900°C的高温真空环境中保温10h,成功合成铈铀共掺的(Y0.998-xU0.002Cex)3Al5012透明陶瓷。XRD分析得到纯相的YAG陶瓷,样品具有较高的透过率。采用激发波长为450 nm的去激发陶瓷样品,能够观察到一个较宽的发射光谱,覆盖波长从490～710 nm范围内,发射峰最高峰位置在549 nm。在这个宽的发射波段内的发射峰主要是由Ce3+的轨道电子在5d→4f能级的跃迁引起的。在测试的波长区域内,测试样品的透过率最高可达到80.24%(铈掺杂浓度x=0.002)。但同时也存在很多的吸收峰,其中在450 nm和674 nm处有较大的吸收,分别是与Ce3+离子允许的5d→4f轨道能级跃迁和U4+离子的6d→5f轨道能级跃迁有关。将掺杂铀的闪烁陶瓷应用在中子探测领域是一种新的探索思路。中子探测在高能物理,特别是在核能,放射性同位素的生产和应用领域有着潜在的应用价值。与带电粒子不同,由于中性,中子不能直接被电离检测到。中子的特征是反应产物的高能碎片能量,这是通过中子和核之间的相互作用而获得的。现在的中子检测设备中检测系统的信噪比(SNR)是一个很重要的参数,然而很多传统的中子探测方法在中子与原子核相互作用中会伴随出现Y射线也可以被检测到,这会导致对中子信号的严重干扰。在几种相互作用中,核裂变具有高信噪比,受益于其高能裂变碎片能量,其能量远远高于伴随Y射线的能量,可减小Y射线的影响。本实验是加强验证铀单掺及铈铀共掺Ce,U:YAG透明陶瓷在中子探测领域应用的可行性。