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闪烁体材料是一种能将高能量辐射(X-ray、γ-ray、中子)转换成紫外或可见光的材料,其研究一直受到大家的热切关注。尤其在与人民生活息息相关的医学领域中以及高能射线研究领域,闪烁体发挥着非常重要的作用,X射线断层扫描(X-CT)、正电子发射断层扫描(PET)等核医学仪器和对撞机以及粒子注射领域中应用了大量的闪烁体。 闪烁玻璃作为高性能透明材料研究和应用的重要前沿方向之一,成为闪烁陶瓷透明化的重要推动力和应用领域。闪烁玻璃取代闪烁晶体有望跨越性地推动核成像技术在影像医学、高能物理、航天等方面的更广泛应用,形成巨大的国际市场。近些年,以金属氧化物和非金属氧化物为材料通过高温马夫炉熔融制备闪烁玻璃成为国内外研究者热切关注的研究方向,这在材料学上有着重大的应用价值。 另外,随X射线成像技术在航天、生物学、放射医学等医药学领域广泛地应用和发展,高分辨能力的成像技术备受关注。制备均匀性好、致密度高、透明性好以及闪烁时间短的闪烁材料成为研究者目前关注的热点。 近些年,镥基含硅酸盐玻璃因为其自身优异的发光性能和闪烁性能,以及良好的物理化学性质成为闪烁材料研究热点。总之,核成像技术的快速发展和要求,给新型闪烁材料的研究提供了广阔的空间。开展重金属透明氧化物材料的制备及性质研究,对得到性能优良的闪烁玻璃,提高医学和科学研究设备的性能有着重要的意义。 本研究工作旨在利用高温马夫炉熔融法制备稀土离子Ce3+掺杂的含Lu2SiO5与Lu3Al5O12闪烁玻璃。通过改变Lu∶Al的比例和加入不同助熔剂、不同热处理温度以及Ce3+掺杂浓度等实验参数,研究闪烁玻璃的结构缺陷、透明度以及发光性能之间的关系,从微观缺陷的角度提出合理的发光解释。通过优化工艺参数,得到发光性能良好的闪烁玻璃。 在本文中,在第一章中简要介绍了闪烁材料研究的重要意义,综述了闪烁晶体、闪烁玻璃的研究现状和存在问题,给出了本文的立题依据、主要研究方法和研究内容。在第二章中重点汇报了熔融法制备Ce3+掺杂到含有Lu2SiO5、以及Lu3Al5O12的透明闪烁玻璃,及其结构、缺陷与发光性能的研究成果。最后,总结了整篇文章的研究内容并对今后的工作展望。