1. 研究目的与意义（文献综述）

闪烁体是一类吸收高能粒子或射线后能够发光的材料，在辐射探测领域发挥着十分重要的作用。闪烁材料通过测量辐射的能量、强度、传播、衰减等信息，能够在医学、安检、大型工业设备无损探伤、石油测井、放射性探测、环境监测等领域都发挥着不可替代的作用。闪烁材料还广泛地应用于高能物理研究领域，用作探测在各类对撞机中经由核反应产生的各种粒子的信息。

闪烁材料可分为有机和无机两大类。固态的无机闪烁体通常由含有少量激活剂的无机盐晶体制成。其中所添加的激活剂能够明显提高材料的发光效率。发光效率、探测效率和荧光衰落时间是闪烁材料的关键性能指标。譬如，铊激活的碘化钠晶体，即nai（tl），是最常用的无机闪烁晶体。它有很高的发光效率和对γ射线的探测效率，且其荧光衰落时间不大于10ns。其他无机晶体还有csi（tl）、csi（na）、zns（ag）等，各有特点。目前广泛应用的闪烁体均为单晶体，基于石榴石结构的氧化物材料如yag和ggg等均被认为是适合闪烁体应用的材料，通过稀土离子ce³ 掺杂，它们能表现出很好的化学稳定性和辐射稳定性，及优良的力学性能，还有很高的发光效率。其中，ce^:yag具有发光效率高、短时响应时间、及与csi (tl)晶体 (4.51 g/cm³)相当的密度，是非常有潜力的无机闪烁材料。并且，通过tb³ 离子的敏化效应，能够大幅度提升yag基质中ce³ 离子的发光效率，使得tb/ce:yag成为极有潜力应用于ct诊断技术的闪烁材料。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）． 母体玻璃组成对tb/ce:yag微晶玻璃析晶性能的影响：在确定tb和ce离子掺杂浓度分别为20mol%和1mol%的前提下（等摩尔替代y的方式），利用气悬浮装置分别制备化学组成为24y2o3-76al2o3，27y2o3-73al2o3，30y2o3-70al2o3，33y2o3-67al2o3，和37.5y2o3-62.5al2o3母体玻璃，对比观察它们在不同温度下热处理的析晶情况；

（2）． tb/ce掺杂浓度对材料发光性能影响：在（1）的基础上，选择析晶情况较好的1~2组样品，以等摩尔替代y的方式，对比研究tb³ 离子和ce³ 离子掺杂浓度对微晶玻璃析晶性能和发光性能的影响；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：按照设计方案，制备tb/ce掺杂的钇铝酸盐玻璃和tb/ce掺杂的含有yag微晶的透明微晶玻璃。

第9－11周：采用xrd、fe-sem、tg-dsc、pl/cl等测试技术对透明微晶玻璃样品的物相、显微结构、光学性能进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] v.khanin, a.-m.van dongen, d.buettner, et al. scintillator-orientedinvestigation of y₃al₅o₁₂: ce,tb powders. [j]ecs j. solid state science amp; tech, 4(8): r128-133(2015).

[2] j.c.a. santos, e.p. silva, d.v. sampaio, et al. radioluminescenceemission of yag:re laser-sintered ceramics. [j] materials letters, 160: 456-458(2015).

[3] j. dai, m. cao, h. kou, et al, fabrication and properties oftransparent tb:yag fluorescent ceramics with different doping concentrations.[j] ceramics international, 42:13812-13818 (2016).