超高浓度铈离子激活富含Gd2O3硼硅酸盐闪烁玻璃及其制备方法与应用技术

本申请涉及一种超高浓度铈离子激活富含Gd<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;硼硅酸盐闪烁玻璃，其由下述原料组分，经充分混合，高温熔融，模具浇注和精密退火等工艺制备得到：B<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt; 10‑35mol％，SiO<subgt;2</subgt; 10‑35mol％，Gd<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt; 0‑70mol％，CeO<subgt;2</subgt;：0‑20mol％；上述组分之和为100mol％。本申请还涉及超高浓度铈离子激活富含Gd<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;硼硅酸盐闪烁玻璃的制备方法和应用。本申请的闪烁玻璃可实现富含Gd<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;硼硅酸盐闪烁玻璃中发光中心CeO<subgt;2</subgt;的超高浓度5‑15mol％掺杂，在确保高密度的同时，还可获得1300ph/MeV的较高光产额和约100ns的闪烁衰减时间。另一方面，由于玻璃固有的透明性，制备工艺简单，组分易调，可实现低成本、大体积等特点，使其在核辐射探测、高能物理实验、X射线医学成像、中子探测、工业在线检测和国家安全监测等领域中都具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于发光材料领域，涉及闪烁玻璃材料及其制备方法与应用，尤其是一种超高浓度铈离子激活富含gd2o3硼硅酸盐闪烁玻璃及其制备方法与应用。

技术介绍

1、闪烁体探测器作为最重要的射线探测器之一，常应用于高能物理实验、核辐射探测、核医疗以及工业探伤等领域。闪烁材料可以将高能粒子或射线转换成可见光，属于光功能材料。闪烁晶体是目前研究最多、应用最广泛的闪烁体，如bi4ge3o12(bgo)、cef3、pbwo4(pwo)等。但闪烁晶体存在着制备工艺复杂、生长周期长、成本昂贵以及大尺寸单晶产生难度大等缺点，特别是传统的晶体生长技术难以保证掺杂离子的超高浓度及其均匀分布，进而无法实现材料的光学性能优化，这极大地限制了其应用。

2、随着高能物理的迅速发展，对闪烁材料的性能需求也越来越苛刻，进而推动了闪烁材料高质量研究。为实现对higgs、w和玻色子等粒子的精确测量，中国粒子物理学界提出了环形正负电子对撞机(cepc)的建造。cepc需要覆盖大范围的立体角、卓越的粒子鉴别能力、精确测量粒子的能动量、高精度的对撞顶点分辨率、喷注分辨率和味道的标记。对于cepc本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超高浓度铈离子激活富含Gd2O3硼硅酸盐闪烁玻璃，其特征在于，所述超高浓度铈离子激活富含Gd2O3硼硅酸盐闪烁玻璃由下述原料组分，经充分混合，高温熔融，模具浇注和精密退火等工艺制备得到：

2.如权利要求1所述的超高浓度铈离子激活富含Gd2O3硼硅酸盐闪烁玻璃，其特征在于，其由以下原料组分制成：

3.如权利要求1所述的超高浓度铈离子激活富含Gd2O3硼硅酸盐闪烁玻璃，其特征在于，至少一部分的Gd2O3被Al2O3或者Lu2O3取代；

4.如权利要求3所述的超高浓度铈离子激活富含Gd2O3硼硅酸盐闪烁玻璃，其特征在于，所述超高浓度铈离子激活富含Gd...

【技术特征摘要】

1.一种超高浓度铈离子激活富含gd2o3硼硅酸盐闪烁玻璃，其特征在于，所述超高浓度铈离子激活富含gd2o3硼硅酸盐闪烁玻璃由下述原料组分，经充分混合，高温熔融，模具浇注和精密退火等工艺制备得到：

2.如权利要求1所述的超高浓度铈离子激活富含gd2o3硼硅酸盐闪烁玻璃，其特征在于，其由以下原料组分制成：

3.如权利要求1所述的超高浓度铈离子激活富含gd2o3硼硅酸盐闪烁玻璃，其特征在于，至少一部分的gd2o3被al2o3或者lu2o3取代；

4.如权利要求3所述的超高浓度铈离子激活富含gd2o3硼硅酸盐闪烁玻璃，其特征在于，所述超高浓度铈离子激活富含gd2o3硼硅酸盐闪烁玻璃的组分组成如下所示：20b2o3-20sio2-30gd2o3-15gd2f6；24b2o3-21sio2-40lu2o3-15gd2f6；19gd2o3-15gd2f6-1al2o3-22b2o3-17.75sio2-0.25si3n4-1ceo2；23b2o3-20sio2-15gd2f6-(40-x)gd2o3-xlu2o3，其中x＝0,10,20,30,或40；24b2o3-23sio2-(37gd-x)2o3-2x al(oh)3-15gd2f6，其中x＝0,5,10,或15；或者，23b2o3-23sio2-(39-x)gd 2o3-x ceo2-15gd2f6，其中x＝1，3，5，7，9，12或16。

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【专利技术属性】
技术研发人员：孙心瑗，钱森，温玉锋，华哲浩，叶相华，刘理彬，余美东，刘建蒂，
申请(专利权)人：井冈山大学，
类型：发明
国别省市：