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稀土发光材料具有发光谱带尖锐、色纯度高及转换效率高等优异性能，在照明、显示器件、激光等诸多领域具有广泛的应用前景。而稀土离子激活无水硫酸钠荧光粉因合成方法简单、成本低及量子效率高等特点，其发光特性在过去几年里引起了研究人员的极大关注。然而，实际应用中，荧光物质的发光性能容易受到外界因素的影响。通过调研发现，涂层或者将荧光物质颗粒分散在聚合物或者玻璃基质中可以很好的保护荧光物质颗粒表面，防止发光强度的降低。本文以高纯度无水硫酸钠（Na2SO4）和高纯度无水氟化钐（SmF3）为原料，采用高温固相法合成Na2SO4:Sm3+荧光粉。通过分析SmF3掺杂浓度对Na2SO4:Sm3+荧光物质晶体结构和发光性能的影响，选出发光性能最佳的原料配比。然后采用熔融共混-热压法将合成的Na+2SO4:Sm3粉末掺杂到低密度聚乙烯（LDPE）基质中成功制备了LDPE–Na2SO4:Sm3+复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)、正电子湮没寿命谱(PALS)、荧光光谱（PL）测试手段，首次针对Na2SO4:Sm3+掺杂浓度及γ射线辐照对复合材料的相结构、表面形貌、自由体积特性和发光性能的影响进行了表征，并对测试结果做进一步分析和处理。实验结果表明，Na2SO4:Sm3+荧光物质能够均匀地分散在聚合物基质中，且Na2SO4:Sm3+荧光物质的掺杂对LDPE基质原有的晶体结构没有产生明显的影响。在402nm激发光下，复合材料的发射光谱由位于563,598,644和706nm处4个主要发射峰组成，依次归因于Sm3+的4f5电子结构中4G5/26HJ(J=5/2,7/2,9/2和11/2)的能级跃迁。复合材料的发光强度随Na2SO4:Sm3+掺杂浓度的增加而逐渐增强。γ射线辐照效应体现在复合材料结晶度的升高和自由体积分数的降低，表明低剂量γ射线辐照主要导致LDPE链的交联。在γ射线辐照后的复合材料中除了Sm3+的4个主要发射峰外，同时还观察到了峰值约在686nm处的Sm2+发射带。随着γ射线辐照剂量的增加，Sm2+对应发射带的发光强度呈线性增强，相反，Sm3+特征发射峰的发光强度呈线性减弱，主要归因于γ射线辐照导致了复合材料中的Sm3+转化成为Sm2+。虽然Sm3+特征发射峰的发光强度的降低，在一定程度上意味着复合材料发光效率的降低，但是Sm2+的产生使其在辐射探测系统和光学设备中具有很大的应用潜力。