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闪烁体是一种将高能射线或粒子的动能转换成可见光的光功能材料。其在医疗成像、高能物理、安检等领域有很广泛的应用。陶瓷相对晶体具有工艺简单、烧结温度低、成本低、能实现离子的高浓度掺杂等优势,最近的几十年内闪烁陶瓷的发展得到了广泛的关注。目前市面计算机断层扫描仪（CT）采用的闪烁体材料均为闪烁陶瓷,其主要有GE公司研发的Eu:（Y,Gd）2O3（YGO,HilightTM）和Ce:（Tb,Lu）3（Ga,Al）5O12（GemstoneTM）以及西门子、日立等公司所用的Pr:Gd2O2S（GOS）。目前Gemstone是性能最好的一种闪烁陶瓷,但是其中含有大量的贵稀土元素如:Lu、Tb等,使得成本高昂。本文采用Gd替代Gemstone中的Tb和Lu,在保证优异的闪烁性能的情况下,使得成本大大降低。钆镓铝石榴石(Gd3(GaxAl1-x))5O12,GGAG)是一种理想的闪烁体材料,其密度大（>6 g/cm3）、衰减速度快、余辉小、光产额高,并且为立方相结构（透过率高）。本文以商业化的粉体作为原料,采用固相反应烧结法制备铈离子掺杂的钆镓铝石榴石（Ce:GGAG）闪烁陶瓷,主要研究如下:1、不同Ga/Al摩尔比对Ce:GGAG陶瓷性能的影响。采用固相反应烧结法成功制备出不同Ga/Al摩尔比的Ce:GGAG陶瓷,研究了不同组分GGAG陶瓷的成相温度,系统研究了陶瓷的致密化过程,同时探讨了不同Ga/Al摩尔比对荧光光谱和荧光寿命的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,陶瓷素坯会发生几次相转变,当烧结温度达到1200 oC时,陶瓷完全转变成钆镓铝石榴石相,且无其他杂相。随着烧结温度进一步升高,陶瓷逐渐实现致密化,当烧结温度达到1450 oC时,陶瓷的相对密度可达96%,在此基础上经过热等静压后处理,实现陶瓷的完全致密化。此外,当Ga/Al摩尔比为2/3时,陶瓷致密化速率最慢且陶瓷发射光谱强度最高,这有利于提高样品的光产额,此组分的陶瓷余辉寿命明显低于其他Ga/Al比的陶瓷样品的余辉寿命。2、MgO掺杂对Ce:GGAG陶瓷性能的影响。系统研究MgO作为烧结助剂对陶瓷的致密化过程、样品微观结构以及余辉性能的影响,研究不同浓度MgO对GGAG陶瓷样品的透过率的影响规律。发现在相同的烧结温度下,随着MgO掺杂浓度的提高,样品致密化速率明显得到了抑制,同时,样品内气孔率随着MgO掺杂浓度的提高也随之增高。此外,MgO的掺杂对样品的余辉有明显的抑制作用,当掺杂浓度小于0.01 wt%时,GGAG样品在紫外灯照射后,可观察到肉眼可见的余辉;而高浓度掺杂的GGAG样品,在相同条件下,不能观察到肉眼可见的余辉。对于MgO掺杂GGAG陶瓷的透过率,当MgO的掺杂浓度低于0.02 wt%时,样品的透过率随着掺杂浓度的提高而提高,当MgO的掺杂浓度高于0.02 wt%时,样品的透过率随着掺杂浓度的提高而降低,换而言之,当MgO的掺杂浓度为0.02 wt%时,GGAG样品的透过率最优。3、B2O3掺杂对Ce:GGAG陶瓷性能的影响采用固相反应方法,以B2O3为烧结助剂,成功制备出不同浓度B2O3掺杂的GGAG陶瓷。细致分析了B2O3掺杂的GGAG陶瓷在烧结过程中的致密化过程,系统研究了样品断面和表面的微观结构、荧光光谱、闪烁性能。研究发现B2O3的引入能够促进Ce:GGAG陶瓷的致密化进程,随着B2O3掺杂浓度的提高,样品在相同烧结温度的情况下,其相对密度也得到提高。当B2O3的掺杂浓度为100 ppm,烧结温度为1400 oC时,样品的晶粒开始快速生长,同时,样品的透过率最高,在536 nm处透过率达到50%。随着B2O3的掺杂浓度的提高,样品的发射光谱强度也随之提高,其有利于提高样品的光产额。通过B2O3的掺杂浓度为100 ppm的样品的光产额和余辉,发现其脉冲振幅通道在169.8 Ch处,且20 ms时余辉仅为原强度的0.152%。