一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体及其制备方法和应用。所述制备方法为：以LaF<subgt;3</subgt;、GdF<subgt;3</subgt;、CaF<subgt;2</subgt;、SrF<subgt;2</subgt;、BaF<subgt;2</subgt;和CeF<subgt;3</subgt;的单晶颗粒或粉末作为原料，并掺杂Ce离子，研磨均匀后获得基质材料，抽真空，再进行高温烧结，确保基质材料完全化料和排杂，再慢降温，进行晶体生长，降至室温，获得铈离子掺杂的高熵氟化物闪烁晶体。所述高熵氟化物闪烁晶体的化学式为Ce:M<subgt;1</subgt;M<subgt;2</subgt;CaSrBaF<subgt;12</subgt;，其中M1、M2为Y、Lu、Gd、La、Lu、Sc、Ce中任意两种。与现有技术相比，本发明专利技术制备的LaGdCaSrBaF<subgt;12</subgt;高熵晶体具有较低的声子能量和较小5d能级劈裂，可大大降低Ce<supgt;3+</supgt;离子5d能级的无辐射跃迁几率降低。此外无序分布的混合型晶体，还在原子、分子和基团尺度上调控Ce<supgt;3+</supgt;离子的局域配位结构，使其达到真正的无序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶体材料，尤其是涉及一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体及其制备方法和应用。

技术介绍

1、闪烁体是一种能够将高能辐射转换为可见光的材料，广泛应用于高能物理探测、核医学成像、安检设备等领域。其核心原理是，当高能粒子(如x射线或γ射线)辐射闪烁体材料时，闪烁体内层的电子被激发成为自由电子，内层电子进一步发生散射与激发俄歇电子，通过热效应自由电子与自由空穴聚集在材料价带顶和导带底。最终自由电子与空穴回到基态时以光子的形式释放能量。这一过程所产生的光称为闪烁光，闪烁体的性能决定了光输出的强度、稳定性和响应速度。1903年，william crookes第人一次发表使用zns闪烁体对阿尔法粒子进行计数。到二十世纪末e.d.bourret-courchesne和s.e.derenzo等人对碱土卤化物等掺铈材料的性能和生长工艺进行了深入的研究，这些研究表明，通过优化掺杂浓度和改善晶体生长技术，可以显著提高这些闪烁体的光学性能。

2、铈离子(ce3+)作为一种常用的闪烁中心，因其4f→5d跃迁具有较快的发光响应时间和较高的光子产额，被广泛应用于闪烁本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体，其特征在于，所述闪烁晶体的化学式为Ce:M1M2CaSrBaF12，其中M1、M2为Y、Lu、Gd、La、Lu、Sc、Ce中的任意两种；

2.根据权利要求1所述的一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体的制备方法，其特征在于，所述闪烁晶体的化学式为Ce:LaGdCaSrBaF12。

3.一种如权利要求2所述的铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体的制备方法，其特征在于，S1中，所述LaF3、GdF3、CaF2、SrF2、BaF2和CeF3...

【技术特征摘要】

1.一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体，其特征在于，所述闪烁晶体的化学式为ce:m1m2casrbaf12，其中m1、m2为y、lu、gd、la、lu、sc、ce中的任意两种；

2.根据权利要求1所述的一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体的制备方法，其特征在于，所述闪烁晶体的化学式为ce:lagdcasrbaf12。

3.一种如权利要求2所述的铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体的制备方法，其特征在于，s1中，所述laf3、gdf3、caf2、srf2、baf2和cef3的单晶颗粒或粉末的纯度为5n。

5.根据权利要求3所述的一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体的制备方法，其特征在于，s1中，研磨时间为40-60min；

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊尧，徐军，王无敌，唐慧丽，王庆国，张晨波，刘波，罗平，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：