石榴石基闪烁体是一种能将高能射线转换成可见光或者紫外光的光功能材料,主要应用于核医学成像与X射线安检领域。钆镓铝石榴石（简称GAGG）是种新型的石榴石基闪烁材料,结构通式为[Gd33+][Ga23+][Al33+]O12,为立方晶系,空间群为O10h-Ia3d,该材料具备光学各向同性的特点。本文通过在钆镓铝石榴石基体中共掺杂Ce3+、Pr3+稀土发光中心,在保证材料闪烁特性的基础上实现GAGG粉体的快衰减特性。本文用化学共沉淀法制备Ce3+,Pr3+共掺杂GAGG纳米级石榴石荧光粉体,通过对化学共沉淀法中原料组成、工艺参数、不同Pr3+离子的掺杂量的研究,用XRD、SEM、TG-DSC、PL-PLE和FL等方法对制备得到荧光粉的物相结构、微观形貌、发光性能进行测试,制备出颗粒尺寸小,空间均匀分散且具有良好发光性能的闪烁粉体,进而揭示出GAGG体系内部稀土离子之间的能量传递机制。本文主要研究内容分为以下几个方面:1、原料组成对Ce3+,Pr3+:GAGG荧光粉体性能的影响本文针对共沉淀法的原料组分进行研究与优化,主要研究对象为金属盐溶液的浓度、沉淀剂种类、分散剂的种类、助熔剂的种类对荧光粉体的影响。（1）通过对比实验发现使用0.8mol/L金属盐溶液制备的荧光粉体分散性最好、无硬团聚存在;使用氨水、碳酸氢铵、草酸铵摩尔比例为1:1:0.1的多组分沉淀剂制备的粉体无明显的团聚颗粒,光谱测试表明Ce3+与Pr3+之间存在能量传递现象。沉淀剂引入草酸根离子能够有效地提升粉体的发光效率,粉体的荧光积分强度提高26.18%,并且发射波长与硅光电二极管能够较好的耦合。（2）分散剂能够明显的降低粉体的平均颗粒尺寸与提高粉体的分散性。使用叔丁醇制备的粉体分散性最好,平均颗粒尺寸为0.153μm。使用助熔剂NaF能够制备出类球形、粒径在1μm左右的黄色荧光粉,并且有效的降低成相温度50℃。NaF提供的液相界面能够增加GAGG的结晶度,Na+离子的电荷补偿作用能够使粉体的发光性能提高24.33%。2、工艺参数对Ce3+,Pr3+:GAGG荧光粉体性能的影响工艺参数对粉体性能影响的研究主要包括干燥方式、煅烧温度、煅烧时间。（1）使用微波干燥工艺可显著的降低前驱粉体的干燥时间,干燥时间由12h降至10min,并且微波干燥中存在的“爆裂”现象能抑制团聚的产生,增强粉体的分散性。粉体颗粒的微观形貌呈椭球形、颗粒直径在50～60nm左右无明显团聚存在。（2）煅烧温度与煅烧时间能够明显的影响粉体的颗粒尺寸和荧光强度。前驱粉体经950℃煅烧2h后完全生成GAGG相。随着煅烧温度从850℃上升至1050℃,闪烁粉体的平均粒径（D50）由纳米级（50nm～150nm）上升至微米级（3μm～4μm）,粉体的结晶性与荧光强度都得到提高,粉体的荧光积分发光强度提高43.45%。3、不同Pr3+掺杂量对Ce3+,Pr3+:GAGG荧光粉体性能的影响本文研究了不同Pr3+离子掺杂量对粉体发光强度与衰减时间的影响,进而揭示在GAGG体系中Gd3+→Ce3+、Gd3+→Ce3+→Pr3+之间存在能量传递现象。GAGG荧光粉在λex=342nm的激发光作用下,出现峰值位于λem=538nm的宽发射带与峰值位于λem=610nm的窄发射峰,分别源于Ce3+离子的5d1→2F5/2跃迁和Pr3+离子的1D2→3H4跃迁。随着粉体中Pr3+离子掺杂量增多,λem=460nm处的Pr3+元素3P0—3H4的跃迁发射带强度逐渐增强,λem=53 8nm的Ce3+宽发射带强度逐渐降低,说明在该体系内存在着Ce3+→Pr3+的能量传递。在Ce3+,Pr3+:GAGG中增加Pr3+的掺杂量可使Ce3+的5d能级荧光寿命降低,随着Pr3+的掺杂量增大,粉体的衰减时间（τe）逐渐降低。当Pr3+离子掺杂量为x=0.02时,衰减时间达到最低（τe=11.37ns）,较低的衰减时间能够提高探测器的时间分辨率,进而避免“重影”,从而减少闪烁体因能量堆积而造成的信号阻塞,使探测器具有较高的信噪比的潜力。