【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 RD測(cè)試證實(shí)析出晶相為ZnO。張俊彪等[43]研究了氧化鋅閃爍玻璃的性能與結(jié)構(gòu)，指出：玻璃的紫外激發(fā)發(fā)射光譜顯示，玻璃樣品具有ZnO紫外和可見光發(fā)光特征，根據(jù)玻璃組成的不同，其發(fā)射峰分布360nm430nm范圍之間。Si02ZnOBaF2系統(tǒng)中的Zn0受玻璃基質(zhì)影響較小，主要表現(xiàn)出ZnO激子發(fā)光，發(fā)光峰位于紫外區(qū)。Si02ZnOBaO系統(tǒng)中的ZnO參與網(wǎng)絡(luò)形成，主要表現(xiàn)出深能級(jí)缺陷復(fù)合發(fā)光。3 4摻有機(jī)激活劑的閃爍玻璃對(duì)摻有機(jī)激活劑的閃爍玻璃的研究主要分為兩方面：溶膠－凝膠閃爍玻璃和摻有機(jī)激活劑的閃爍玻璃。Nougues等[44]在1988年提出：假若在制備過程中能降低硅酸鹽玻璃的制備溫度，就可以在玻璃中引入有機(jī)閃爍體來提高其光產(chǎn)額和衰減速度，進(jìn)而制得具優(yōu)良的抗輻照性能、一定光輸出和快速衰減的溶膠－凝膠閃爍玻璃。然而，Nougues制得的這種硅酸鹽閃爍玻璃的密度很低( g/cm3)，不能滿足實(shí)際應(yīng)用。Smith等[45]采用低熔融溫度的鉛錫氟磷酸鹽玻璃作基質(zhì)，芘、POPOP、芪420等有機(jī)物作為激活劑，制得了摻雜有機(jī)激活劑的雜化閃爍玻璃。這些閃爍玻璃衰減速度極快(不到1 ns)，但是發(fā)光較弱。有機(jī)激活劑在玻璃中的濃度過低很可能是光輸出低的重要原因，提高有機(jī)物在玻璃中的濃度有望改善材料的光輸出性能。隨后，摻雜一些有機(jī)激活劑的鉛錫氟磷酸鹽雜化閃爍玻璃也陸續(xù)被報(bào)道[4651]。這些研究的結(jié)果表明：PPO和蒽在玻璃中基本不發(fā)光，pTP、pQP和POPOP僅發(fā)出微弱的光；玻璃中的有機(jī)激活劑閃爍速度極快，衰減時(shí)間在5 ns左右。顧牡等[52]報(bào)道了閃爍性能良好的pTP和芪420雙摻PTFP閃爍玻璃， %，密度大于4 g/cm3， ns。夏良斌等[53]也對(duì)芪420單摻的鉛錫氟磷酸閃爍玻璃進(jìn)行了研究，將玻璃的光輸出提高到12%，但摻雜PTFP玻璃在光譜區(qū)的光學(xué)透過率僅在40 %。KOSHIMIZU等[54]采用溶膠凝膠法合成了硼硅玻璃/聚乙二醇(PEG)有機(jī)無機(jī)雜化閃爍玻璃，玻璃的閃爍強(qiáng)度隨PEG和BPBD濃度的增加而增加，最大閃爍強(qiáng)度可達(dá)商用塑料閃爍體BC454的閃爍強(qiáng)度。上述對(duì)摻有機(jī)激活劑的閃爍玻璃的研究表明，將有機(jī)激活劑引入無機(jī)玻璃中來制備雜化的閃爍體是可行的，也有可能制備出適應(yīng)實(shí)際需要的閃爍體。3 5 透明閃爍微晶玻璃微晶玻璃由玻璃相和晶相組成，所含晶體細(xì)小， nm，晶體之間分布著殘存的玻璃相。因此，微晶玻璃在某些方面具有晶體和玻璃的綜合性能。閃爍微晶玻璃既具有較好的閃爍性能、抗輻照能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又因玻璃中晶體的存在還具有機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。龐輝勇等[55]采用熔化淬冷法，通過加入成核劑并控制熱處理過程，制備得到Ce3+離子激活的透明閃爍微晶玻璃。他們制得的閃爍玻璃的光輸出僅為晶體的5 %左右，但通過熱處理形成微晶玻璃后，光輸出明顯升高。Chen等[56]研究了用于高分辨率醫(yī)用X射線成像的Eu3+離子激活的氟氯鋯酸鹽透明微晶玻璃，發(fā)現(xiàn)微晶玻璃的閃爍強(qiáng)度和生成的BaCl2納米晶尺寸和/或形狀有關(guān)。Pan等[57]在研究Tb3+離子激活的LiLaAlSi氟氧化物玻璃和微晶玻璃時(shí)發(fā)現(xiàn)，原始玻璃表現(xiàn)出較好的紫外激發(fā)發(fā)光和輻射發(fā)光，晶化處理后獲得的含LaF3納米晶的微晶玻璃進(jìn)一步提高了Tb3+離子的發(fā)光強(qiáng)度。Sun等[58]采用MF2（M=Ca, Sr和Ba）作氟源制得了Tb3+離子激活的氟氧化物微晶玻璃，其中CaF2晶粒尺寸為15~27 nm， ms，并且Tb3+離子的綠光發(fā)射是原始玻璃的數(shù)倍。Fu[59]采用熱處理工藝制備了摻雜Eu2+離子的SiO2Al2O3CaOCaF2透明微晶玻璃，并對(duì)其光譜進(jìn)行了報(bào)道。總之，透明閃爍微晶玻璃是一種很有吸引力的閃爍材料。對(duì)這類材料的研究目前尚處于探索研究階段。4 新型閃爍玻璃的發(fā)展方向閃爍玻璃具有成本低廉，易于制得大尺寸復(fù)雜形狀產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)大批量、工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是一種非常具有競(jìng)爭(zhēng)潛力的閃爍材料。但是目前，閃爍玻璃的許多方面仍處于探索階段，研究進(jìn)展還較為緩慢，有關(guān)高密度、耐輻照、快衰減、高發(fā)光效率等閃爍玻璃雖時(shí)有報(bào)道，但整體綜合性能還不盡如人意，特別是光輸出較低，耐輻照性能較差。傳統(tǒng)的稀土離子摻雜閃爍玻璃的研制都不是很成功，但隨著高能物理、核物理等領(lǐng)域的快速發(fā)展，特別是正電子放射斷層掃描儀(PET)等核醫(yī)療設(shè)備的改進(jìn)以及美國(guó)超級(jí)超導(dǎo)對(duì)撞機(jī)(SSC)、西歐大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)等大型高能物理實(shí)驗(yàn)裝置建造等工作的進(jìn)行，極大地加快了人們探索低成本，高性能閃爍玻璃的步伐，最新研究報(bào)道的氟氧化物玻璃、重金屬氟氧化物玻璃、以有機(jī)物和ZnO為激活劑的閃爍玻璃、重金屬氧化物玻璃及它們相應(yīng)的微晶玻璃均是具有較大發(fā)展?jié)摿Φ男滦烷W爍玻璃，為閃爍玻璃的發(fā)展提供新的方向。具體說來，各新型閃爍玻璃未來應(yīng)該的發(fā)展方向如下：（1） 氟氧化物和重金屬氟氧化物閃爍玻璃。設(shè)計(jì)合理的配方組成，既使玻璃基質(zhì)穩(wěn)定不易析晶，又使其具有較低的聲子能量和較高的密度，不產(chǎn)生發(fā)光猝滅現(xiàn)象，具有較短輻照長(zhǎng)度和較高光產(chǎn)額。改變氟源化合物，減少毒害物質(zhì)的使用，降低成本。探索合適熔制工藝，減少玻璃在成型過程中的收縮，減少玻璃基質(zhì)中的缺陷，提高閃爍玻璃的光輸出。（2） 重金屬氧化物玻璃（HMO）。由于玻璃的紫外吸收邊隨重金屬離子含量增加而發(fā)生紅移，因此HMO基質(zhì)玻璃的紫外吸收邊一般較長(zhǎng)，由此易引起基質(zhì)對(duì)發(fā)射光的吸收，降低系統(tǒng)的光輸出，這是HMO玻璃研究有待解決的問題。但它們并不呈線性正比的關(guān)系，因此可以通過系統(tǒng)調(diào)節(jié)組成配方而獲得高密度和合適紫外吸收限HMO基質(zhì)玻璃。提高HMO玻璃的光堿度，使激活劑離子激發(fā)與發(fā)射波長(zhǎng)產(chǎn)生紅移，補(bǔ)償紫外吸收限的紅移，以利于閃爍光在基質(zhì)玻璃中的透過。解決HMO玻璃中重金屬離子對(duì)發(fā)光離子的產(chǎn)生的發(fā)光猝滅不利影響，探索合適敏化劑的引入，探索出正效應(yīng)的HMO玻璃。（3） 摻有機(jī)激活劑的閃爍玻璃。如何將有機(jī)閃爍體的高光輸出,快閃爍速度和無機(jī)閃爍玻璃很高的密度和好的抗輻照性能結(jié)合起來,減少玻璃在熔制過程中的缺陷,提高玻璃的透光性,提高有機(jī)物在玻璃中的濃度和溶解度,是這類閃爍玻璃需要考慮的關(guān)鍵因素。（4） 以ZnO為發(fā)光中心的閃爍玻璃。氧化鋅(ZnO)屬于半導(dǎo)體,室溫帶隙能約為3. 3eV,其發(fā)光屬施主陷束縛激子躍遷,具有近紫外及可見透過性能好,衰減快,熒光強(qiáng)度高等特點(diǎn)。與鈰離子(Ce3+)發(fā)光相比,氧化鋅(ZnO)發(fā)光具有光衰減更快,熒光更強(qiáng),引入濃度高且成本更低的優(yōu)勢(shì),尤其適用于高精度快速事件的探測(cè),可望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Ce3+作為激活劑。（5） 透明閃爍微晶玻璃。是一類極具吸引力的材料，同時(shí)具備了閃爍玻璃和閃爍晶體的特點(diǎn)。這類材料目前還處于研究階段，探索合適的配方組成和晶化核化熱處理制度，制得析出晶相為目標(biāo)晶相，透明度較高的微晶玻璃。因此配方組成的設(shè)計(jì)，成核劑的選擇和熱處理制度的確定是制得這類材料的關(guān)鍵。參考文獻(xiàn)[1] R Rev,1948,74:100[2] [D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2011.[3] 趙宏生, 周萬誠(chéng). 閃爍玻璃的研究進(jìn)展[J]. 材料導(dǎo)報(bào), 2001, 15(1): 2629.[4] 陳國(guó)榮, Stefania B, 杜永娟. 新型高密度閃爍玻璃研究進(jìn)展[J]. 硅酸鹽通報(bào), 2000, 5: 4851.[5] P Lumin,1994,60/61:948[6] DexterD L. A theory of