[发明专利]稀土离子掺杂的SrBr2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SrBr₂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生产周期短、成本低、易于批量生产、在制备工艺上能够实现大尺寸，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。

SrBr₂晶体是一种可掺杂稀土离子的闪烁晶体基质，Eu²⁺掺杂的SrBr₂晶体具有异常高的光输出，好的能量分辨率，可应用在低能物理和安检、医学成像等领域中。Ce³⁺掺杂的SrBr₂晶体具有高光输出，快衰减的特点，Tb³⁺掺杂SrBr₂晶体可用于荧光闪烁屏。但SrBr₂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、价格昂贵等缺点影响了其实际应用。

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SrBr₂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SrBr₂微晶玻璃，其摩尔百分组成为：

P₂O₅：30-40mol％  B₂O₃：25-30mol％  BaF₂：7-15mol％

SrO：5-9mol％    SrBr₂：15-20mol％  稀土溴化物：1-4mol％

其中稀土溴化物为EuBr₂、CeBr₃、TbBr₃中的一种。

该闪烁微晶玻璃原料组份为：P₂O₅：35mol％、B₂O₃：28mol％、BaF₂：7mol％、SrO：6mol％、SrBr₂：20mol％、EuBr₂：4mol％。

该闪烁微晶玻璃原料组份为：P₂O₅：30mol％、B₂O₃：30mol％、BaF₂：15mol％、SrO：5mol％、SrBr₂：19mol％、CeBr₃：1mol％。

该闪烁微晶玻璃原料组份为：P₂O₅：40mol％、B₂O₃：25mol％、BaF₂：9mol％、SrO：9mol％、SrBr₂：15mol％、TbBr₃：2mol％。

所述的稀土离子掺杂的SrBr₂微晶玻璃的制备方法，包括下述步骤：

(1)P₂O₅-B₂O₃-BaF₂-SrO-SrBr₂-LnBr₂、P₂O₅-B₂O₃-NaF-SrO-SrBr₂-LnBr₃系玻璃的熔制：