通过传统的高温熔融淬火技术制备了Sn2+-Mn2+共掺杂的Gd2O3-Al2O3-SiO2(GAS∶0.5Sn2+,yMn2+)玻璃。研究了玻璃的光致发光特性和Sn2+-Mn2+能量传递过程。在365 nm激发下, 随着Mn2+浓度的增加(1.0%,1.5%,2.0%,2.5%,3.0%,3.5%,4.0%), 玻璃中Sn2+的发光强度逐渐降低, 而Mn2+的发光强度逐渐增大。Sn2+的衰减时间随着Mn2+含量的增加而减小, 玻璃中产生了Sn2+到Mn2+离子的能量传递。GAS∶0.5Sn2+,yMn2+玻璃的光致发光量子产率(PLQY)随着Mn2+含量的增加而减小, 其最大值为25.48%。玻璃中Mn2+离子浓度达到4.0%时, 其发光属于准白光发射, 色坐标为(0.323,0.273)。另外, 本文还研究了Sn2+-Mn2+共掺杂玻璃的发光热猝灭现象, Sn2+发光中心电子跃迁所需克服的热激活能约为0.23 eV。

Cs2LiLaBr6∶Ce(CLLB∶Ce)晶体n/γ双读出闪烁性能优异, 其实用化瓶颈在于大尺寸、高光学质量晶体的生长。本研究采用非化学计量比配比, 避开CLLB∶Ce非一致熔融组分区域, 通过改进研制坩埚下降法晶体生长炉, 并优化温度场和降低坩埚下降速度等晶体生长工艺, 从而克服组分过冷, 保持生长界面稳定, 得到了直径1英寸（1英寸=2.54 cm）的CLLB∶Ce晶体毛坯, 等径透明部分长度达40 mm, 单晶比例由52%提高至79%, 可见光区光学透过率达到70%以上。在137Cs激发下能量分辨率达3.7%, 在252Cf激发下晶体的品质因子达到1.42, 可以很好地甄别中子和γ射线。

近年来, 以雪崩二极管和硅光电倍增管为代表的高探测效率、长波敏感的硅基光探测器件技术得到快速发展, 这使得具有红光-近红外发光特性的闪烁晶体材料逐渐受到关注。本文综述了红光-近红外发光金属卤化物闪烁晶体的发展历程, 重点介绍了基于Eu2+-Sm2+能量传递的新型红光-近红外发光卤化物晶体的发光机理、闪烁性能和实现高效红光-近红外闪烁发光的材料选择原则, 并从材料制备和探测器应用的角度分析了红光-近红外发光闪烁晶体发展所面临的问题。

白光LED由于发光效率高、寿命长以及节能环保等优点, 已逐渐成为照明行业的主流产品。通常照明用白光LED要求高显色指数和低色温。本文采用Gd3(Al,Ga)5O12∶Ce (GGAG∶Ce)作为发光粉体、硅胶作为基质材料成功制备了可用于封装白光LED的具有一定透明度的GGAG∶Ce柔性复合荧光膜。 通过X射线衍射(XRD)、荧光光谱、扫描电子显微镜(SEM)、变温荧光光谱等手段分析了复合荧光膜的物相、形貌及发光性能。结果表明, 该柔性复合荧光膜的主晶相为GGAG∶Ce晶相, 荧光膜表面平整度较好、柔性较好。GGAG∶Ce复合荧光膜的主激发峰和发射峰分别位于450 nm和540 nm左右,属于Ce3+的5d→4f电子跃迁发光, 衰减时间约为40 ns左右。荧光性能表明, 复合荧光膜的最佳复合浓度为20%左右, 其显色指数达到85.1, 色温为6 295 K。变温荧光光谱表明, 复合荧光膜具有较好的热稳定性, 在白光LED中具有潜在的应用前景。

采用垂直布里奇曼法成功生长了一种Cs4SrI6∶3％Eu闪烁晶体。毛坯晶体尺寸最大为25×70 mm3，是目前最大的Cs4SrI6∶Eu单晶。XRD结果表明，晶体具有K4-CdCl6晶体结构，属于R-3C空间群，通过紫外-可见荧光光谱和X射线激发发射光谱，研究了晶体的荧光性能。研究了在137Cs 662 keV辐射下Cs4SrI6∶Eu单晶的闪烁性能和衰减时间，表明该晶体具有较高的光输出和优良的能量分辨率,衰减时间约为1.86 μs。通过分析Eu2+在晶体中不同部位的浓度，计算出Cs4SrI6∶Eu晶体中Eu2+的分凝系数约为1.136，结果表明Cs4SrI6∶Eu晶体在辐射探测中具有潜在的应用前景。