[发明专利]LiCaBO3:Ce3+在制备热释光剂量计中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及热释光探测器技术领域，尤其涉及LiCaBO₃:Ce³⁺在制备热释光剂量计中的应用。

背景技术

材料的热释光是指材料在吸收辐射能之后的热致发光，根据其发光量可以测知一定区域内的辐射剂量。目前，由热释光材料制备的热释光剂量计已广泛应用于辐射防护、辐射治疗、环境监测、地质年代测量、考古、航天等诸多领域。

现有技术已经公开了多种热释光剂量计材料，如LiF、CaSO₄、CaF₂、LiB₄O₇等。其中，LiF由于具有抗腐蚀性、抗磨损性、难溶于水以及在常温下衰退率低等特点而成为最常用的热释光剂量计材料。Cameron及其同事研制出一种主要由镁和钛激活的LiF材料TLD100:LiF:Mg，Ti，作为标准的热释光发光体获得广泛应用(A.G.Kozakiewicz，A.T.Davidson，D.J.Wilkinsin，The effectof pre-irradiation annealing on TL glow curves of LiF(Mg)，Nucl.Instrum.Meth.Phys.Res.B，2000，166，577-580)。但是，LiF:Mg，Ti材料的热释光灵敏度较低。

现有技术还公开了其他离子掺杂的LiF材料，如LiF:Mg，Cu，P；LiF:Mg，Cu，Na，Si等(K.Tang，Dependentce of thermoluminescence in LiF:Mg，Cu，Na，Si phosphor on Na dopant concentration and thermal treatment，Radiat.Meas.，2003，37，133-144.A.J.J.Bos，K.Meijvogel，J.Th.M.de Haas，P.Bilski，P.Olko，Thermoluninescence properties of LiF(Mg，Cu，P)with different copperconcentrations，Radiat.Protec.Dosim.，1996，65，199-202)。这些材料在最大加热温度不超过270℃时具有较高的热释光灵敏度，但是这些材料的热释发光峰峰形复杂，存在多个发光峰，不利于剂量信号的测试。同时，此类材料在高温发光后的残留信号较高，降低了测试结果的准确性。

现有技术公开了铈离子激活的LiCaBO₃，即LiCaBO₃:Ce³⁺作为发光材料应用于白光LED，但是目前并没有将LiCaBO₃:Ce³⁺应用于热释光剂量计的报道。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供LiCaBO₃:Ce³⁺在制备热释光剂量计中的应用，以LiCaBO₃:Ce³⁺作为热释光剂量计中的热释发光材料得到的热释发光峰峰形简单、峰温适当，有利于辐射剂量信号的测试。

本发明提供了一种LiCaBO₃:Ce³⁺在制备热释光剂量计中的应用，其中，LiCaBO₃:Ce³⁺中Ce³⁺与Ca²⁺的摩尔数百分比为0.1％-10％。

优选的，所述Ce³⁺与Ca²⁺的摩尔数百分比为0.25％-8％。

优选的，所述Ce³⁺与Ca²⁺的摩尔数百分比为0.5％-2％。

本发明还提供了一种应用于热释光剂量计的LiCaBO₃:Ce³⁺的制备方法，包括：

将碳酸钙、碳酸锂、硼酸或氧化硼和氧化铈研磨混合后，在空气气氛中预烧2-5小时，所述氧化铈和所述碳酸钙的摩尔数百分比为0.1％-10％；

将预烧后的混合物再次研磨后，在还原气体气氛中烧结8-20小时，得到LiCaBO₃:Ce³⁺。

优选的，所述在空气气氛中预烧的温度为300℃-500℃。

优选的，所述在还原气体气氛中烧结的温度为700℃-1000℃。