近红外光写入的光激励发光材料不仅能推进光激励发光材料在信息存储领域的实用化进程，也能在生物成像和编码方面发挥独到的作用。然而，近红外光写入型的高容量光激励发光材料仍旧十分缺乏。首先以具有热辅助紫外光激发增值填充容量的BaSi₂O₅∶Eu²⁺，Nd³⁺材料作为基础，进一步掺杂Yb³⁺离子实现近红外光的热转化，然后复合含有蓝、紫光发射的NaYF₄∶Yb³⁺，Tm³⁺上转换发光材料，成功展示了980 nm激光调控的强度复用光存储。本研究不仅提供了一种高效的近红外光写入型的光激励信息存储材料，还表明了基于热辅助光激励发光材料构建高效近红外光写入的高简效性。

通过还原气氛下的高温固相反应制备了Sr1.994-xSiO4∶0.006Eu2+,xDy3+(x=0.001~0.006)荧光粉。利用X射线衍射仪(XRD)和荧光分光光度计分析了Sr1.994-xSiO4∶0.006Eu2+,xDy3+荧光粉的晶体结构和发光性能, 通过光致发光(PL)谱和光激励发光(PSL)谱表明所有的发光中心都来源于Eu2+离子。在320 nm和365 nm激发下, 可以观察到以470 nm为中心的蓝光发射和530 nm为中心的绿光发射。热释光测试证明, Sr1.994-xSiO4∶0.006Eu2+,xDy3+材料的俘获陷阱深, 室温下受热扰动影响小, 在800 nm红外光激发下, 被俘获的电子释放, 在发光中心中与空穴复合发光。在254 nm紫外线照射0.5 h后, 用980 nm红外激光器照射, 可以观察到绿色的光激励发光, 结果表明Sr1.994-xSiO4∶0.006Eu2+,xDy3+具有光存储特性。

采用自蔓延燃烧法制备了不同Eu3+掺杂浓度的CaGd1-xAlO4∶xEu3+(CGA∶xEu3+)X射线荧光粉材料.当Eu3+掺杂浓度在0~0.150范围时, Eu3+取代了基质中处于无中心反演对称的格位, 使CGA∶xEu3+样品呈现为单一相, 并可观察到红光发射.当x=0.100时, 红光发射强度达到最大.随着Eu3+离子浓度增加, Eu3+离子之间的距离减小, 增大了Eu3+→Eu3+→猝灭中心的能量传递几率, 出现了发光猝灭现象.实验发现, 当Eu3+掺杂浓度为0.003时, 光激励发光强度最大.对CGA∶0.003Eu3+样品进行氮气气氛热处理后, CGA中的OH-离子基团减少, 红光发射的发光强度增强.热释曲线表明CGA∶0.003Eu3+样品中存在两种类型的陷阱, 其陷阱深度分别为0.79 eV和0.93 eV.经氮气热处理后的CGA∶0.003Eu3+样品, 较深陷阱数量显著增多, 光激励发光强度增强, 光存储性能显著提高.随着X射线辐照时间的增加, X射线吸收剂量在0~11.8 Gy范围内大致呈线性增加的趋势.当X射线吸收剂量为1.2 Gy时, 以在氮气气氛下热处理CGA∶0.003Eu3+圆片为成像板, 得到了较高质量X射线红色成像.实验结果表明, Eu3+掺杂的CGA X射线荧光粉材料在以CCD为光探测器的计算机X射线医学成像技术中有潜在的应用前景.

采用自蔓延燃烧法结合高温热处理方法制备了镝离子掺杂浓度不同的七铝酸十二钙(12CaO·7Al2O3∶x%Dy3+, C12A7∶x%Dy3+)X射线荧光粉材料。实验发现, 该系列荧光粉在350 nm激发下, 可观察到位于486 nm和575 nm的两个发光峰, 其分别来源于Dy3+离子的4F9/2→6H15/2和4F9/2→6H13/2跃迁。当镝掺杂摩尔分数为0.3%时, 两个发光峰的发射强度最大。在氮气气氛下, 1 300 ℃热处理C12A7∶x%Dy3+荧光粉后, 与未热处理样品相比, 笼中OH-基团减少, 导致其光激励发光强度显著增大, 并产生了更多的深陷阱。通过使用氮气气氛热处理后的C12A7∶0.3%Dy3+粉末制成的成像板, 以包覆有绝缘层细电线为成像目标, 发现在合适的X射线吸收剂量下(0.54 Gy), 可以实现高质量的X射线成像。以上实验结果表明, 镝掺杂的七铝酸十二钙X射线荧光粉材料在数字化静态X射线图像目标检测技术中有潜在的应用前景。

通过高温固相法制备出系列电子俘获型材料Sr3SiO5∶Eu2+, RE3+(RE=Nd3+, Ho3+, La3+), 并对其光激励和长余辉性能进行了研究。 经过紫外光源激发后, 利用980 nm激光照射时, 表现出很强的上转换光激励信息读出响应, 其归因于较深陷阱（438 K）的存在, 这种性能在Sr3SiO5∶Eu2+, La3+和Sr3SiO5∶Eu2+, Ho3+两种材料表现尤为明显。 随后, 对陷阱的深度和载流子浓度进行了研究, 并分析产生光激励性能的原因。 热释光光谱中电子俘获参数的计算是通过Chen’s半宽方法, 得出438 K所对应的陷阱深度值, 并与980 nm激光辐照光源的能量形成对比。 与此同时, 共掺稀土离子后的余辉性能也有着较大幅度的提高, Sr3SiO5∶Eu2+, La3+的余辉时间更是达到12 h以上。 研究结果显示, 共掺样品的陷阱结构的改变是导致其光激励及余辉性能的根本原因。

改进了CaS∶Eu,Sm 荧光粉在实时剂量计系统中的稳定性和实用性。以不同体积的正硅酸乙酯作为前驱体, 采用溶胶凝胶法对CaS∶Eu,Sm 荧光粉进行表面包覆。分别使用荧光分光光度计和酸度计对荧光粉的发光特性和防水特性进行表征。实验结果显示当质量分数为5%时, 包覆层能明显提高荧光粉的稳定性且不影响荧光粉的发光强度。从材料的光激励发光和剂量响应测试实验中可以得出材料的退火特性以及相应的辐射剂量值。以CaS∶Eu,Sm 荧光粉为基础的辐射剂量测试系统显示在0.1~300 Gy范围内具有良好的线性关系。结果显示表面包覆层明显抑制光激励发光特性, 而且随着辐射剂量的增加, 这种影响愈来愈显著。最后, 我们提出了以光激励发光技术为基础的辐射剂量在线测试改进系统。

采用高温固相法制备了BaClxBr2-x∶Eu2+光激励发光材料, 利用XRD、 激发、 发射以及激励光谱研究了所制备材料的结构和光学性能。 XRD图像表明所制备的材料为单一纯相, 随X值增大, 衍射角向大角度偏移。 发射光谱中位于405 nm的窄带谱峰, 由Eu2+的4f65d→4f7能级跃迁所引起, 监测405 nm发射峰, 所得激发光谱是位于250～380 nm之间的宽带, 谱峰位于303 nm; 光激励波段位于480～800 nm, 激励峰位于575 nm。 通过光谱曲线拟合, 发现激励光谱由550, 610和685 nm左右的光谱叠加而成, 分别对应F(Cl-), F(Cl-Br), F(Br-)色心, 激励峰随Cl/Br比值增加而蓝移。

电子俘获材料在辐射剂量测定、光信息处理、光存储、红外光检测等许多技术领域具有广泛的应用。本文详细介绍了电子俘获材料的发光原理、材料种类、制备方法以及研究现状，并针对该材料在红外光检测方面的应用，提出了在室温下该材料存在红外光检测上限的观点。针对电子俘获材料存在性质不稳定及在制备过程中需用到硫化类材料易造成污染等问题，建议进一步改进材料制备方法。最后，文中指出玻璃陶瓷类电子俘获材料会有很好的发展前景，并对该种材料未来的发展前景进行了展望。

采用碳还原法合成了掺杂两种稀土金属离子的碱土金属硫化物光激励发光材料, 并对光激励发光材料的辐射剂量特性进行了研究。 将材料做成PMMA剂量片在60Coγ源下接受辐照, 然后用自己搭建的在线实时测试系统对剂量片发出的荧光信号进行测量。 实验发现碱土金属硫化物光激励发光材料在0.01～1 000 Gy内, 有很好的辐射剂量响应范围(5个剂量级), 荧光信号峰值强度与辐照剂量线性关系良好, 说明碱土金属硫化物光激励发光材料在辐射剂量测量中有着很好的应用前景。 文章主要探讨了碱土金属硫化物光激励发光材料在辐射剂量测量中的应用。