稀土离子掺杂的BaBrI微晶玻璃及其制备方法[0002]闪烁材料是一种在高能射线或其它放射性粒子的激发下能够发出可见光的光功能材料，被广泛应用于核医学诊断、高能物理与核物理实验研究、工业及地质勘探等领域。根据应用领域的不同对闪烁体的要求也不尽相同，但一般情况下闪烁材料应具备下列特性:发光效率高、荧光衰减快、密度较大、成本低和抗辐射性能好等特点。闪烁晶体一般具有耐辐照、快衰减、高光输出等优点，但闪烁晶体也存在以下严重的缺点:制备困难，价格昂贵。而稀土离子掺杂的闪烁玻璃虽然成本低，易制备大尺寸玻璃，但它在光输出、重复次数等方面难与晶体相比，因此其应用也受到很大限制。[0003]BaBrI晶体是一种可掺杂稀土离子的闪烁晶体基质，Eu2+掺杂的BaBrI晶体具有异常高的光输出，好的能量分辨率，可应用在低能物理和安检、医学成像等领域中。Ce3+掺杂的BaBrI晶体具有高光输出，快衰减的特点，闪烁性能优异的Tb3+掺杂BaBrI晶体可用于荧光闪烁屏。但BaBrI晶体极易潮解、机械性能较差、易解理成片状、大尺寸晶体生长困难、价格昂贵等缺点影响了其实际应用。
[0004]本发明要解决的技术问题在于提供一种抗潮解、机械性能好、具有极强的光输出、快衰减、能量分辨率和时间分辨率好的稀土离子掺杂BaBrI微晶玻璃及其制备方法。[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:稀土离子掺杂的BaBrI微晶玻璃，其摩尔百分组成为:[0006]GeO2:55-60mol% NaF:18-22mol% BaO:2-8mol%[0007]BaBrI:13-17mol% 稀土碘化物:l_3mol%[0008]其中稀土碘化物为EuI2、CeI3、TbI3中的一种。
[0009]该闪烁微晶玻璃原料组份为:Ge02:60mol %、NaF:18mol %、BaO:2mol %、BaBrI:17mol %、EuI2:3mol %。
[0010]该闪烁微晶玻璃原料组份为:Ge02:55mol%, NaF:22mol%, BaO:8mol%, BaBrI:14mol %、CeI3: Imol %。
[0011]该闪烁微晶玻璃原料组份为:Ge02:60mol%, NaF:22mol%, BaO:3mol%, BaBrI:13mol %、TbI3:2mol %。
[0012]所述的稀土离子掺杂的BaBrI微晶玻璃的制备方法，包括下述步骤:
[0013](I) GeO2-NaF-BaO-BaBr1-LnI2, GeO2-NaF-BaO-BaBr1-Ln13 系玻璃的熔制:
[0014]按原料组份称取分析纯的各原料，各加占原料总重5%的NH4HF2、NH4HBr2, NH4HI2,将原料混合均匀，然后倒进石英坩埚或刚玉坩埚中熔化，熔化温度1420-1480°C，保温1-2小时，将熔体倒入铸铁模内，然后将熔体玻璃置于马弗炉中进行退火，于玻璃转变温度Tg温度保温2小时后，以10°C /小时的速率降温至50°C，关闭马弗炉电源自动降温至室温，取出玻璃，用于微晶化热处理。
[0015](2) BaBrI微晶玻璃制备:
[0016]根据玻璃的热分析(DTA)实验数据，将制得的玻璃置于氮气精密退火炉中在其第一析晶峰附近温度热处理4~6小时，然后再以5°C /小时的速率降温至50°C，关闭精密退火炉电源，自动降温至室温，得到透明的稀土离子掺杂的BaBrI微晶玻璃。
[0017]与现有技术相比，本发明的优点在于:该微晶玻璃由氟溴碘氧化合物组成，短波长的透过性能好，具有BaBrI晶体基质材料的优越闪烁性能和氧化物玻璃的机械强度、稳定性和易于加工的特点，克服了 BaBrI单晶体极易潮解、机械性能较差、易解理成片状等缺点；经实验证明:按本发明配方和制备方法，析出稀土离子掺杂到BaBrI晶相，制得的稀土离子掺杂BaBrI微晶玻璃透明，能抗潮解、机械性能好、短波长蓝紫光透过率较高，具有极强的光输出，快衰减，好的能量分辨率和时间分辨率等性能，可使闪烁探测仪效率大大提高。该微晶玻璃的制备方法简单，生产成本较低。



[0018]图1为实施例一微晶化热处理后样品的透射电子显微镜图(TEM)。
[0019]图2为实施例一 X射线激发的Eu = BaBrI微晶玻璃的荧光光谱。
[0020]图3为实施例二 X射线激发的Ce = BaBrI微晶玻璃的荧光光谱。
[0021]图4为实施例三X射线激发的Tb = BaBrI微晶玻璃的荧光光谱。

[0022]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0023]实施例一:表1为实施例一的玻璃配方及第一析晶温度值。
[0024]表1