多晶铈掺杂硅酸镥闪烁陶瓷的制备和发光性能

来源期刊：无机材料学报2018年第2期

论文作者：范灵聪 施鹰 谢建军

文章页码：237 - 244

关键词：硅酸镥;制备;SPS;HIP;闪烁陶瓷;

摘    要：本工作对铈离子掺杂多晶硅酸镥(LSO:Ce)闪烁材料的制备方法进行了系统研究。将LSO:Ce前驱体溶胶喷雾干燥后得到了球形LSO:Ce前驱粉体,该前驱粉体在1000℃和1100℃的温度下煅烧后分别得到了不同晶型的的单相LSO:Ce球形粉体。显微结构观察显示:粉体颗粒的平均直径约为2μm,是由几十纳米大小的LSO:Ce纳米晶粒堆积而成。A型球形LSO:Ce粉体经1200℃/80MPa的放电等离子体烧结(SPS)后获得了平均晶粒尺寸为1.3μm,相对密度高达99.7%的LSO:Ce闪烁陶瓷。由A型球形LSO:Ce粉体压制的素坯在1650℃的空气气氛下烧结4 h后可获得相对密度达98.6%,平均晶粒尺寸为1.6μm的LSO:Ce陶瓷。该陶瓷经1650℃/150 MPa的热等静压(HIP)处理1 h后,获得了相对密度为99.9%的半透明LSO:Ce闪烁陶瓷,其平均晶粒尺寸为1.7μm,晶界干净。该LSO:Ce陶瓷的光产额可达28600 photons/MeV,发光衰减时间为25 ns。