[發(fā)明專利]稀土離子摻雜的GdCl3微晶玻璃及其制備方法

有效

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• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN103951210A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張為歡;張約品;夏海平;歐陽紹業(yè);王倩;楊斌
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號: C03C10/16
• 分類號: C03C10/16;C03C4/12
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種稀土離子摻雜的微晶玻璃，尤其是涉及一種用作閃爍材料的稀土離子摻雜的GdCl₃微晶玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)

閃爍材料是一種在高能射線或其它放射性粒子的激發(fā)下能夠發(fā)出可見光的光功能材料，被廣泛應(yīng)用于核醫(yī)學(xué)診斷、高能物理與核物理實(shí)驗(yàn)研究、工業(yè)及地質(zhì)勘探等領(lǐng)域。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同對閃爍體的要求也不盡相同，但一般情況下閃爍材料應(yīng)具備下列特性：發(fā)光效率高、熒光衰減快、密度較大、成本低和抗輻射性能好等特點(diǎn)。閃爍晶體一般具有耐輻照、快衰減、高光輸出等優(yōu)點(diǎn)，但閃爍晶體也存在以下嚴(yán)重的缺點(diǎn)：制備困難，價格昂貴。而稀土離子摻雜的閃爍玻璃雖然成本低，易制備大尺寸玻璃，但它在光輸出、重復(fù)次數(shù)等方面難與晶體相比，因此其應(yīng)用也受到很大限制。

GdCl₃晶體是一種可摻雜稀土離子的閃爍晶體基質(zhì)，Ce³⁺摻雜的GdCl₃晶體具有光輸出高，快衰減，好的能量分辨率、時間分辨率和線性響應(yīng)，具有比稀土離子摻雜的氟化物晶體與氧化物晶體更高的發(fā)光效率，可使閃爍探測儀效率大大提高。Eu³⁺、Tb³⁺摻雜的GdCl₃晶體的閃爍性能也較優(yōu)異，可用于安檢、閃爍熒光屏等領(lǐng)域。但GdCl₃晶體極易潮解、機(jī)械性能較差、易解理成片狀、大尺寸晶體生長困難、價格昂貴等缺點(diǎn)影響了其實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種抗潮解、機(jī)械性能好、具有較強(qiáng)的光輸出、快衰減、能量分辨率和時間分辨率好的稀土離子摻雜GdCl₃微晶玻璃及其制備方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：稀土離子摻雜的GdCl₃微晶玻璃，其摩爾百分組成為：

P₂O₅：35-45mol％????GeO₂：10-20mol％????NaF：15-23mol％

Gd₂O₃：5-9mol％?????GdCl₃：15-20mol％???LnCl₃：1-4mol％

其中LnCl₃為CeCl₃、EuCl₃、TbCl₃、PrCl₃、NdCl₃中的一種。

該閃爍微晶玻璃原料組份為：P₂O₅：35mol％、GeO₂：20mol％、NaF：23mol％、Gd₂O₃：5mol％、GdCl₃：15mol％、CeCl₃：2mol％。

該閃爍微晶玻璃原料組份為：P₂O₅：40mol％、GeO₂：15mol％、NaF：15mol％、Gd₂O₃：6mol％、GdCl₃：20mol％、EuCl₃：4mol％。

該閃爍微晶玻璃原料組份為：P₂O₅：45mol％、GeO₂：10mol％、NaF：20mol％、Gd₂O₃：9mol％、GdCl₃：15mol％、TbCl₃：1mol％。

本發(fā)明稀土離子摻雜的GdCl₃微晶玻璃的具體制備過程包括下述步驟：

(1)P₂O₅-GeO₂-NaF-Gd₂O₃-GdCl₃-LnCl₃系玻璃的熔制：