Gd2O2S:Pr, Ce陶瓷在西门子、日立、东芝、飞利浦等大公司的医疗CT上得到广泛应用，被西门子科学家称为“黄色的金子”，但其制备工艺一直是个未解的商业机密。CT探测器由闪烁体和光电器件组成，其中闪烁体是探测器的心脏。一方面，目前我国高性能闪烁体材料完全通过国外高价进口，因此造成国产设备成本高昂。另一方面，国内外科研机构对Gd2O2S:Pr，Ce陶瓷研究甚少，国际大型公司对其发光机理也知晓较少，很多独特的闪烁现象并未被发现，而且其机理也未得到详细的阐述。因此Gd2O2S: Pr, Ce陶瓷研究既有商业价值，又有科研价值。本研究通过热释光对此闪烁材料的闪烁机理进行深入探究。　　1)通过调控助熔剂工艺参数，制备出单分散的微米级单晶粉体，该粉体晶格发育完整、缺陷少、荧光性能好。同时也通过碳热还原法制备出高质量粉体:首先，将Gd2O3溶于稀硫酸中制备出具有良好结晶性的前驱体，将此前驱体高温煅烧生成Gd2O2SO4。随后，通过改变活性炭和Gd2O2SO4之间的配比、接触方式、反应温度等工艺参数调控粉体性能。光致激发和X射线激发研究表明，无论何种激发，均发射513nm为主峰的绿光，并显示出非常好的发光特性。　　2)热压烧结过程中，氮化硼的喷涂有助于脱模和减少渗碳，微量的烧结助剂可以大幅度促进致密化。热压烧结商业粉体可以获得具有晶粒定向排列的样品，陶瓷的晶粒定向后，光学质量获得改善。由于没有压力辅助，无压烧结商业粉体需要较高的温度和较长的保温时间。真空或者空气气氛下烧结会导致物相的改变，无法制备出高质量的陶瓷样品。而在流动的氮气气氛下，可制备高致密度、单一物相的陶瓷样品。随着烧结温度的提高，样品的致密度增加。高温时，无压烧结的弱还原性气氛导致Gd2O2S晶格中形成大量的空位，从而影响其闪烁性能。实验证实无压烧结的样品需要在1200℃热处理3h，才能获得高光输出。2μs门宽下，热压烧结助熔剂粉体制备陶瓷的光产额是商业陶瓷的72％，退火处理可使光产额提升到76％。热压、无压、放电等离子体烧结商业粉体制各样品的光产额是商业陶瓷的84％。捷克物理所测试结果表明，门宽10μs时，1300℃热压的陶瓷样品光产额是28718 ph/MeV，能量分辨率是10.1，相同的测试条件下，其光产额和能量分辨率均优于商业陶瓷。无压烧结的气氛是流动的氮气，这种惰性、常压的烧结气氛抑制了基质晶格中的硫元素挥发，减少了硫空位的产生，因此无压烧结的陶瓷具有最好的余辉性能。随着厚度的增加，光学质量变差，同时较厚的样品，缺陷的数量也相应增加，于是光输出降低。　　3)材料内部的缺陷对闪烁性能有重大影响，因此要制备高性能的Gd2O2S:Pr，Ce陶瓷，就需要对影响其发光的微观机理分析研究。热释光峰的位置对应着缺陷的种类，强度对应着缺陷的浓度。热释光研究表明，陶瓷内部存在三种缺陷，其中120 K处的峰值最高，所以此缺陷浓度最大。通过后期的热处理，氧空位消除，425 K的热释光峰消失，而硫空位一直存在。由于硫元素和钆元素共价性较弱，所以硫空位的形成能较低，缺陷深度较浅。能谱测试和热释光测试结果对比表明，氧空位对Gd2O2S:Pr，Ce陶瓷的光输出有致命影响，而硫空位仅仅延迟发光。变速热释光和X射线激发光谱测试表明，Gd2O2S:Pr，Ce陶瓷有严重的高温热淬灭。深陷阱很可能是引起热释光中主峰移位的原因。随着辐照剂量的改变，热释光的峰位置也改变，说明120 K缺陷分布符合二级动力学公式。通过不依靠动力学公式的局部清零技术可计算出120 K对应的缺陷深度是0.13 eV。