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随着光电子科学与技术的飞速发展，光电传感探测技术也越来越广泛的应用到了军事、通信、工业、医疗、科研等各个领域。目前，光电传感器的主要工作物质是单晶和玻璃。但由于单晶的生长方式与玻璃物理特性的限制，光电传感器的应用性能并不能得到完全的发挥，多晶陶瓷因而有望成为下一代固体光电传感器的工作物质。
近年来，世界各国对透明多晶陶瓷材料均进行了大量的研究工作，开发出了一系列的透明陶瓷，包括Al2O3，Y2O3，TiO2等氧化物陶瓷和ZnS，MgF2，AlN等非氧化物陶瓷;日本Krosaki公司和大阪理工大学首次成功制备出了能够产生激光输出的YAG:Nd陶瓷;日本日立，德国西门子等公司成功将YGO，Gd2O2S闪烁陶瓷成功应用于医学X-CT上。
目前大部分闪烁陶瓷还仍然出于试验阶段，要真正将闪烁陶瓷应用到核探测医学、安全检查、高能物理等领域，必须对闪烁陶瓷的发光机理、制备工艺以及掺杂技术等各个方面进行详细的研究。良好的闪烁陶瓷要求其原料粉体必须具备高的纯度、粉体颗粒均匀、良好的分散性以及高烧结活性等特点，因此纳米粉体的制备工艺的选择是决定闪烁陶瓷性能的重要因素。
镥铝石榴石(Lu3Al5O12，LuAG)以及铽铝石榴石(LuxTb3-xAl5O12，(LuTb)AG)多晶陶瓷具有物化性能好以及高掺杂性能等诸多优势，有望得到广泛的应用。本文集中于LuAG相的粉体与陶瓷的研究工作。主要研究内容包括:1)对新型超声喷雾共沉淀法制备工艺的研究;2)对粉体煅烧工艺与陶瓷成型工艺的研究;3)Ce3+离子和Eu3+离子在LuAG与(LuTb)AG粉体与陶瓷中的光学性能研究;
论文第一章中介绍了闪烁陶瓷和纳米粉体的特点和发展现状，详细介绍了纳米粉体和闪烁陶瓷的制备工艺，并叙述了稀土离子的特点和应用等，以及介绍了J-O理论等基础理论。
论文第二章详细介绍了新型超声喷雾共沉淀法制备Ce3+掺杂LuAG超细纳米粉体的制备过程，研究了不同温度对合成纳米粉体颗粒的影响，确定了最佳的煅烧温度，分析了Ce3+离子在LuAG粉体中的发光的能级跃迁情况以及不同Ce3+离子浓度掺杂的纳米粉体的荧光曲线分析，确定了Ce3+离子的最佳掺杂浓度。
论文第三章中详细介绍了新型超声喷雾共沉淀法制备Eu3+掺杂LuAG超细纳米粉体的制备过程，研究了Eu3+离子在LuAG粉体中的能级跃迁情况。首次将J-O理论应用于各向同性的纳米粉体的强度参量计算，获得了Eu3+离子的强度参数Ωt(t=2，4)，绘制了Eu3+掺杂LuAG粉体的7F0-5D2激发的声子边带谱。结果表明，粉体的最佳Eu3+掺杂浓度为～5mol％，粉体强度参量会随着掺杂浓度的提高而略有增加，电-声子耦合略有减弱，粉体的强度参量Ω2约为～0.15×10-20cm2，Ω4约为～0.12×10-20cm2。
论文第四章中详细介绍了新型超声喷雾共沉淀法制备Eu3+掺杂(LuTb)AG超细纳米粉体的制备过程。详细分析了样品中Tb离子和Eu离子的能级影响情况，利用J-O理论，通过计算获得了Eu3+离子的强度参数Ωt(t=2，4)。结果表明，Eu3+离子7F0-5Dj(J=0，1，2)引起的激发峰与Tb3+离子所引起的激发峰相重叠而被覆盖，系统强度参数Ω2随着Eu3+离子掺杂浓度的增加而增大，系统的Eu-O键强增加，共价性在逐渐增强，系统对称性降低。
论文第五章介绍了真空烧结法制备LuAG闪烁陶瓷的制备过程，对LuAG陶瓷的表面形貌和荧光效应进行了观测，计算了其光学强度参数。结果表明，长时间的高温煅烧促使纳米粉体晶化加剧而演变为闪烁陶瓷。相比LuAG纳米粉体，LuAG闪烁陶瓷荧光峰更为尖锐，半高宽更窄，Eu3+荧光效应大大加强，系统共价性降低，对称性增强。
近年来，世界各国对透明多晶陶瓷材料均进行了大量的研究工作，开发出了一系列的透明陶瓷，包括Al2O3，Y2O3，TiO2等氧化物陶瓷和ZnS，MgF2，AlN等非氧化物陶瓷;日本Krosaki公司和大阪理工大学首次成功制备出了能够产生激光输出的YAG:Nd陶瓷;日本日立，德国西门子等公司成功将YGO，Gd2O2S闪烁陶瓷成功应用于医学X-CT上。
目前大部分闪烁陶瓷还仍然出于试验阶段，要真正将闪烁陶瓷应用到核探测医学、安全检查、高能物理等领域，必须对闪烁陶瓷的发光机理、制备工艺以及掺杂技术等各个方面进行详细的研究。良好的闪烁陶瓷要求其原料粉体必须具备高的纯度、粉体颗粒均匀、良好的分散性以及高烧结活性等特点，因此纳米粉体的制备工艺的选择是决定闪烁陶瓷性能的重要因素。
镥铝石榴石(Lu3Al5O12，LuAG)以及铽铝石榴石(LuxTb3-xAl5O12，(LuTb)AG)多晶陶瓷具有物化性能好以及高掺杂性能等诸多优势，有望得到广泛的应用。本文集中于LuAG相的粉体与陶瓷的研究工作。主要研究内容包括:1)对新型超声喷雾共沉淀法制备工艺的研究;2)对粉体煅烧工艺与陶瓷成型工艺的研究;3)Ce3+离子和Eu3+离子在LuAG与(LuTb)AG粉体与陶瓷中的光学性能研究;
论文第一章中介绍了闪烁陶瓷和纳米粉体的特点和发展现状，详细介绍了纳米粉体和闪烁陶瓷的制备工艺，并叙述了稀土离子的特点和应用等，以及介绍了J-O理论等基础理论。
论文第二章详细介绍了新型超声喷雾共沉淀法制备Ce3+掺杂LuAG超细纳米粉体的制备过程，研究了不同温度对合成纳米粉体颗粒的影响，确定了最佳的煅烧温度，分析了Ce3+离子在LuAG粉体中的发光的能级跃迁情况以及不同Ce3+离子浓度掺杂的纳米粉体的荧光曲线分析，确定了Ce3+离子的最佳掺杂浓度。
论文第三章中详细介绍了新型超声喷雾共沉淀法制备Eu3+掺杂LuAG超细纳米粉体的制备过程，研究了Eu3+离子在LuAG粉体中的能级跃迁情况。首次将J-O理论应用于各向同性的纳米粉体的强度参量计算，获得了Eu3+离子的强度参数Ωt(t=2，4)，绘制了Eu3+掺杂LuAG粉体的7F0-5D2激发的声子边带谱。结果表明，粉体的最佳Eu3+掺杂浓度为～5mol％，粉体强度参量会随着掺杂浓度的提高而略有增加，电-声子耦合略有减弱，粉体的强度参量Ω2约为～0.15×10-20cm2，Ω4约为～0.12×10-20cm2。
论文第四章中详细介绍了新型超声喷雾共沉淀法制备Eu3+掺杂(LuTb)AG超细纳米粉体的制备过程。详细分析了样品中Tb离子和Eu离子的能级影响情况，利用J-O理论，通过计算获得了Eu3+离子的强度参数Ωt(t=2，4)。结果表明，Eu3+离子7F0-5Dj(J=0，1，2)引起的激发峰与Tb3+离子所引起的激发峰相重叠而被覆盖，系统强度参数Ω2随着Eu3+离子掺杂浓度的增加而增大，系统的Eu-O键强增加，共价性在逐渐增强，系统对称性降低。
论文第五章介绍了真空烧结法制备LuAG闪烁陶瓷的制备过程，对LuAG陶瓷的表面形貌和荧光效应进行了观测，计算了其光学强度参数。结果表明，长时间的高温煅烧促使纳米粉体晶化加剧而演变为闪烁陶瓷。相比LuAG纳米粉体，LuAG闪烁陶瓷荧光峰更为尖锐，半高宽更窄，Eu3+荧光效应大大加强，系统共价性降低，对称性增强。