The present invention relates to a colorless transparent cerium activated borosilicate scintillating glass prepared by changing the boron source and / or aluminum source. By using aluminum oxide partially or completely instead of barium oxide, a specific boron source is used to partially or completely replace the glass component three oxidation of two boron, and / or a specific aluminum source is used to partially or completely replace the glass component with three oxidizing two aluminum to prepare a colorless transparent cerium activated borosilicate scintillation in the air atmosphere. Glass. The beneficial effect of this application is that the preparation process of colorless transparent cerium activated borosilicate glass is simple, and the luminescence intensity of X ray excitation is improved significantly. It can be used in the application of X ray medical imaging, neutron detection, industrial on-line detection, national safety supervision, high energy physics experiment or nuclear physics experiment.
【技术实现步骤摘要】
一种无色透明铈激活硼硅酸盐闪烁玻璃及其制备方法
本申请涉及闪烁材料
具体来说,本申请涉及一种无色透明铈激活硼硅酸盐闪烁玻璃及其制备方法。
技术介绍
闪烁材料是一种吸收高能射线后发出可见光的光功能材料,其在高能物理、核物理、天体物理、地球物理、工业探伤、医学成像和安全检测等领域得到了广泛应用。稀土掺杂闪烁玻璃制备方法简单,其更大优势在于可拉制成光纤并制作光纤面板,进而提高对高能射线的探测效率和器件成像分辨率,所以日益成为是一种重要的闪烁材料。但传统熔融法制备闪烁玻璃时需要高温投料/取料,这对于制备超快闪烁玻璃(如三价铈离子激活闪烁玻璃)及其后续的闪烁玻璃光纤拉制带来严重挑战。其主要原因在于:其一,这些超快闪烁玻璃中只有三价铈离子发光,玻璃中四价铈离子的存在因自吸收而严重降低闪烁玻璃的发光强度;其二,为获得高发光强度的超快闪烁玻璃,实践上通常需要构造还原气氛,如一氧化碳、碳还原、氮气/氢气混合气体等,尽可能提高玻璃中三价铈离子的浓度。但采用熔融法制备闪烁玻璃一般需要高温投料/取料,这无疑会增加设备和工艺的复杂性,相应地增加闪烁玻璃的制造成本,同时也会因高温投料/取料而导致部分铈离子被氧化;其三,这种还原气氛下制造的超快闪烁玻璃在后续光纤的拉制过程中,增加了三价铈离子被氧化的可能性,进而降低闪烁玻璃光纤和纤维面板的闪烁性能。专利技术人之前的工作表明,通过额外添加微量氮化硅到硼锗酸盐闪烁玻璃中可在空气气氛中较容易获得无色铈离子激活闪烁玻璃。进一步实践证明,但同样方法在硼硅酸盐闪烁玻璃中并没有取得实质性效果。为此,本领域需要开发一种只改变次要组分的无色透明铈 ...
【技术保护点】
1.一种无色透明铈激活硼硅酸盐闪烁玻璃,所述玻璃的主要组分为B2O3‑SiO2‑BaO‑Al2O3‑RE2O3,其中RE为稀土元素,且通过使用含铈原料对玻璃进行掺杂的方式引入铈;其中至少一部分的BaO被Al2O3替代;和/或其中至少一部分的B2O3被BN、B4C和硼粉中的一种或几种替代。
【技术特征摘要】
1.一种无色透明铈激活硼硅酸盐闪烁玻璃,所述玻璃的主要组分为B2O3-SiO2-BaO-Al2O3-RE2O3,其中RE为稀土元素,且通过使用含铈原料对玻璃进行掺杂的方式引入铈;其中至少一部分的BaO被Al2O3替代;和/或其中至少一部分的B2O3被BN、B4C和硼粉中的一种或几种替代。2.如权利要求1所述的无色透明铈激活硼硅酸盐闪烁玻璃,其特征在于,RE为Y、La、Gd或Lu中的一种或几种。3.如权利要求1所述的无色透明铈激活硼硅酸盐闪烁玻璃,其特征在于,所述含铈原料包括CeO2、CeF3或Ce(NO3)3中的一种或几种。4.如权利要求1所述的无色透明铈激活硼硅酸盐闪烁玻璃,其特征在于,至少一部分的Al2O3被AlN、Al(OH)3或铝粉中的一种或几种替代。5.如权利要求1-4中任一项所述的无色透明铈激活硼硅酸盐闪烁玻璃,其特征在于,至少一部分的SiO2被Si3N4、SiC、SiO或硅粉中的一种或几种替代。6.一种制备如权...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙心瑗,袁勇,刘强,余晓光,
申请(专利权)人:井冈山大学,
类型:发明
国别省市:江西,36
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