富含Gd2O3硼锗酸盐闪烁微晶玻璃的合成及其闪烁机理研究

项目名称： 富含Gd2O3硼锗酸盐闪烁微晶玻璃的合成及其闪烁机理研究

项目编号： No.11165010

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 孙心瑗

作者单位： 井冈山大学

项目金额： 55万元

中文摘要： 高密度闪烁玻璃因具备化学组份易调、尺寸与形状（含光纤）可控、光学均匀性好、方法简单及成本低廉等优势而有望取代商用闪烁晶体，应用于高能物理工程与核医学成像等领域。但目前报道的高密度重金属氟化物和氧化物玻璃普遍存在光产额偏低甚至无闪烁光输出从而限制了其实际应用。本项目以富含Gd2O3硼锗酸盐玻璃为基础成份、通过共掺其它玻璃组份及发光中心优化玻璃结构，采用非晶晶化法制备出含GdBO3纳米晶的透明微晶玻璃。利用现代材料分析技术及析晶动力学原理探索富含Gd2O3硼锗酸盐玻璃中析出GdBO3纳米晶的决定性因素并研究其析晶规律，并揭示（微晶）玻璃微结构及其发光（闪烁）性能间的内在关联。结合发光理论分析（微晶）玻璃中稀土离子间的能量传递效率、发光效率与其掺杂浓度的关系，运用J-O理论与晶体场理论分析（微晶）玻璃中局域环境对稀土离子间的相互作用机制，并建立相关物理模型，为推动闪烁玻璃的实际应用奠定科学基础。

中文关键词： 稀土掺杂硼锗酸盐闪烁玻璃；光致发光；X射线激发发射；能量传递；光碱度

英文摘要：

英文关键词： RE-doped borogermanate scintillating glasses；photoluminescence；X-ray excited luminescence；Energy transfer；Optical basicity