[发明专利]铈离子掺杂的钆镥氟氧化物闪烁玻璃及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及闪烁玻璃，具体涉及铈离子掺杂的钆镥氟氧化物闪烁玻璃及制备方法。

背景技术

闪烁材料是一种在高能粒子或射线（如x射线、γ射线或原子核粒子等）的激发下能够发出可见光的光功能材料。闪烁玻璃以基材分，可以分为硅酸盐玻璃，重金属氧化物玻璃，磷酸盐玻璃等。如授权公告号为CN100522855发明专利就公开了一种硅酸盐闪烁玻璃，该闪烁玻璃的原料中SiO₂ 占50～80 mol %，而Gd³⁺含量很少，作为敏化剂使用， BaF₂含量少，作为助熔剂使用。授权公告号为CN1269758发明专利则公开了重金属氧化物闪烁玻璃，其原料中Lu₂O₃或Gd₂O₃占10～30 mol %，Ce⁴⁺为激活剂，虽然原料中含有重金属钆或镥，但重金属含量不超过30 mol %。姜淳等在Radioluminescence of Ce³⁺-doped B₂O₃-SiO₂-Gd₂O₃-BaO glass公开了〔Physics Letters，2004，323:323-328〕Ce³⁺掺杂氧化物玻璃的闪烁性能，其中Gd₂O₃组分摩尔含量也未超30 mol %，虽然闪烁玻璃的密度较大但光输出较低。即Gd³⁺含量小时对Ce³⁺离子的发光具有促进作用，Gd³⁺离子含量较高时有浓度猝灭效应，闪烁玻璃中钆氧化物摩尔含量大于15mol%时，Ce³⁺发光会产生浓度猝灭，发光强度逐渐降低, 而15mol%发光最强，但此时重金属氧化物含量较低，玻璃密度较低。闪烁玻璃密度低，体积较大，易潮解，用时设备、仪器体积也相应增大、成本高，发光强度低，闪烁性能较差，因此寻找、研究密度较大，发光强度较强的金属氧化物闪烁玻璃就显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种密度较大，发光强度较强的铈离子掺杂的钆镥氟氧化物闪烁玻璃。还提供了制备简单，生产成本较低的该闪烁玻璃的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：铈离子掺杂的钆镥氟氧化物闪烁玻璃，通过原料组份混合、熔化、铸模和退火制备得到，其原料组份的摩尔百分比如下：SiO₂：23～34 mol%，B₂O₃：15mol%，BaF₂：15 mol%，Lu₂O₃：20～30 mol%，Gd₂O₃：15 mol%，Ce₂O₃：1～2 mol%。氧化镥不但提高玻璃密度，也可以降低Gd³⁺离子的浓度猝灭效应。

其原料组份的摩尔百分比如下：SiO₂：34 mol%，B₂O₃：15mol%，BaF₂：15 mol%，Lu₂O₃：20 mol%，Gd₂O₃：15 mol%，Ce₂O₃：1 mol%。

其原料组份的摩尔百分比如下：SiO₂：29 mol%，B₂O₃：15mol%，BaF₂：15 mol%，Lu₂O₃：25 mol%，Gd₂O₃：15 mol%，Ce₂O₃：1 mol%。