[发明专利]稀土离子掺杂的Cs2LiYBr6微晶玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土离子掺杂的微晶玻璃，尤其是涉及一种用作闪烁材料的稀土离子掺杂的Cs₂LiYBr₆微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

闪烁材料是一种在高能射线(如x射线、γ射线)或其它放射性粒子的激发下能够发出可见光的光功能材料，被广泛应用于核医学诊断、高能物理与核物理实验研究、工业及地质勘探等领域。根据应用领域的不同对闪烁体的要求也不尽相同，但一般情况下闪烁材料应具备下列特性：发光效率高、荧光衰减快、密度较大、成本低和抗辐射性能好等特点。闪烁晶体一般具有耐辐照、快衰减、高光输出等优点，但闪烁晶体也存在以下严重的缺点：制备困难，价格昂贵。而稀土离子掺杂的闪烁玻璃虽然成本低，易制备大尺寸玻璃，但它在光输出、重复次数等方面难与晶体相比，因此其应用也受到很大限制。

Cs₂LiYBr₆晶体是一种可掺杂稀土离子的闪烁晶体基质，Ce³⁺掺杂的Cs₂LiYBr₆晶体具有光输出高，快衰减，好的能量分辨率、时间分辨率和线性响应，具有比稀土离子掺杂的氟化物晶体与氧化物晶体更高的发光效率，可使闪烁探测仪效率大大提高。Eu³⁺、Tb³⁺掺杂Cs₂LiYBr₆晶体的闪烁性能也较优异，可用于安检、闪烁荧光屏等领域。但Cs₂LiYBr₆晶体极易潮解，机械性能较差，易解理成片状，大尺寸晶体生长困难，并且价格昂贵影响了其实际应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种抗潮解、机械性能好、具有较强的光输出、快衰减、能量分辨率和时间分辨率好的稀土离子掺杂Cs₂LiYBr₆微晶玻璃及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：稀土离子掺杂的Cs₂LiYBr₆微晶玻璃，其摩尔百分组成为：

B₂O₃：50-70mol％ AlF₃：10-15mol％ NaF：5-15mol％

Y₂O₃：5mol％Cs₂LiY_(1-x)Ln_xBr₆：7-15mol％，式中x＝0.02-0.1，Ln为Ce³⁺、Eu³⁺、Tb³⁺、Pr³⁺和Nd³⁺中的一种稀土离子。

该闪烁微晶玻璃原料组份为B₂O₃：50mol％、AlF₃：15mol％、NaF：15mol％、Y₂O₃：5mol％、Cs₂LiY_0.98Ce_0.02Br₆：15mol％。

该闪烁微晶玻璃原料组份为：B₂O₃：60mol％、AlF₃：10mol％、NaF：15mol％、Y₂O₃：5mol％、Cs₂LiY_0.9Eu_0.1Br₆：10mol％。

该闪烁微晶玻璃原料组份为：B₂O₃：70mol％、AlF₃：13mol％、NaF：5mol％、Y₂O₃：5mol％、Cs₂LiY_0.95Tb_0.05Br₆：7mol％。

所述的稀土离子掺杂的Cs₂LiYBr₆微晶玻璃的制备方法，包括下述步骤：