具有二价铕离子特征发光的二氟化铅基材料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及具有二价铕离子特征发光的二氟化铅基材料及其制备方法，所述材料的化学组成通式为Pb1-x(Ca1-yEuy)xF2，其中0.005≤y≤0.05，x≥0.05，所述材料是以PbF2为基质，以Ca1-yEuy为共掺杂剂经共掺杂热处理得到，所述共掺杂剂Ca1-yEuy是以CaF2为基质，EuF2或EuF3为掺杂剂在800～900℃下热处理得到的。在本发明的所述材料中，Eu主要以Eu2+形式存在，从而把具有带状谱、快衰减的Eu2+的特征发光（5d-4f跃迁）与高密度、价格相对低廉的优异的Cherenkov发光体——PbF2结合在一起，可用于PbF2基双读出材料（晶体/玻璃/陶瓷）的研制，在高能物理研究和应用领域有重要实用价值。
【专利说明】具有二价铕离子特征发光的二氟化铅基材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光材料，具体涉及一种具有二价铕离子(￡1^+)特征发光的基粉体材料及其制备方法，属于无机荧光材料、闪烁材料的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]高密度的闪烁材料是高能粒子物理实验探测器中的核心材料，大多数闪烁材料对于入射电子或光子有良好的能量分辨率，而对于其它6作比率较大的高能粒子(如强子)的分辨能力较低，探测性能较差，因此，开发可同时探测电子、光子和更高能量粒子的闪烁材料是一项科技挑战。
[0003]随着人们对物质起源的不断探索，高能物理实验中迫切需要一种能够将闪烁光(可见光波段)和0161~61^训(切伦科夫，紫外波段)光同时读出的双读出材料作为新一代探测器(均一强子量能器的核心材料，用以同时表达低能粒子和高能粒子的运动及能量状态。这里提到的0161*6111^^光是指高能粒子穿过透明介质时，当粒子速度高于光在介质中的传播速度时产生的发光现象，常用于检测高能粒子(如强子
[0004]目前，双读出材料的潜在候选者有？(880),8146630^(860),
其中？证2晶体是一种优异的0161*6111^^发光体，不仅密度高(7.了^挪3)，紫外吸收边短(2401^),而且相对来说价格低廉，但经过近20年的努力，迄今为止仍未在基体中引入室温下可用的闪烁光。此0 等人(1222 11-8118801:10118 011 ^1101681~ 80161106, 57 (6)(2010),3841-3845)曾对多达116个稀土离子掺杂的？证2样品进行了研究，发现尽管这些样品可以发射可见光，但它们的衰减时间太慢，都在毫秒量级，比如掺三价仙的？证2样品的衰减时间是8.51118,不能满足双读出材料的技术指标。
[0005]以上提到的此0等人研究的掺￡11的？证2样品中的仙是以￡,的形式存在，￡11^发光产生于卜？跃迁，根据费米黄金定则，跃迁发射的光的衰减时间通常比较长，正如此0等人测量的样品的衰减时间在1118量级。￡,离子是二价稀土离子中比较稳定的一种，的发光来源于5(1-4？跃迁，5(1-4？跃迁发射的光通常是快衰减的，但是由于？证2的强氧化性，211通常会以高价的形式存在于中，比如861182116111等人(0的1(^11^61-1818, 33(2011), 791-798)制备的掺仙的 506602~40？130~10？13？2 玻璃陶瓷、？证2 多晶陶瓷以及等人0？ 1±6 111(11811 八08(16111 又 0？ 801611068 (0161111081801611068), 107(1) (1995)，59-66)制备的掺￡11的？吣-？证2玻璃中的仙均是以仙3.的形式存在。在氟化物材料中，是一种很好的可获得￡,的基质，￡11在中会有￡,的形式存在(0的1(331 1社61*148，33 (2011) ,735-737),其衰减时间是940118，发光带主峰位于43511111 (8^1111:-60138111
￡11共掺的方式有可能在？证2基材料中得到￡1^+的特征发光。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种具有￡1^+特征发光的？证2基粉体材料及其制备方法，从而把具有带状谱、快衰减的￡1^+的特征发光〔5(1-4？跃迁)与高密度、价格相对低廉的优异的016^6111?^发光体-？13？2结合在一起。
[0007]在此，一方面，本发明提供一种具有￡1^+特征发光的？证2基粉体材料，所述材料的化学组成通式为，其中0.005彡7彡0.05，X彡0.05，所述材料是以？证2为基质，以为共掺杂剂经共掺杂热处理得到，所述共掺杂剂是以为基质，211？2或仙？3为掺杂剂在800?9001下热处理得到的。
[0008]在本发明的所述材料中，￡11主要以￡1^+形式存在，从而把具有带状谱、快衰减的的特征发光(5(1-4:^跃迁)与高密度、价格相对低廉的优异的0161*6111^^发光体-？13？2
结合在一起，可用于？证2基双读出材料(晶体/玻璃/陶瓷)的研制，在高能物理研究和应用领域有重要实用价值。
[0009]在本发明中，当所述共掺杂热处理的温度大于？证2的熔点时，较佳地，X彡0.2。
[0010]在本发明中，优选地，7=0.03。
[0011]所述材料中￡,特征发光与￡,特征发光的强度比为(2?110):1。例如， (0?.99丨％哪)冗(550)中仙2.特征发光(峰值422鹽附近，390?5001^)与仙3.特征发光(多个窄峰，550?750=111)的积分强度之比为7.8:1 6=5%) ,14.1:1 6=10%)、25.7:1 (^=15%)，(0?.99忑％-)% (900)中仙2.和仙3.的特征发光积分强度之比为2.2:1 6=20%) ,3.9:1 6=25%) ,7.6:1 6=30%)。
[0012]在本发明中，所述仙?特征发光是在320?40011111 (峰值在336=111附近)光激发下产生的390?50011111 (峰值在42211111附近)的特征发光带。
[0013]另一方面，本发明提供一种上述具有￡1^+特征发光的？证2基粉体材料的制备方法，所述方法包括:
(1)以为基质，仙？2或仙？3为掺杂剂，按化学配比混合研磨后于800?9001在惰性气体保护下热处理制得共掺杂剂；以及
(2)以？证2为基质，以为共掺杂剂，按化学配比混合研磨后，于惰性气体保护下并在脱氧剂的存在下经共掺杂热处理制得所述具有￡1^+特征发光的？证2基材料。
[0014]在本发明中，所述共掺杂热处理的温度不受所述？证2基质的熔点的限制，即在高于或低于其熔点的温度下均能制备出具有￡1^+特征发光的？证2基粉体材料，且本发明通过简单的两步掺杂即可实现，工艺简单，适用范围广。
[0015]较佳地，在所述步骤(1)中，热处理的时间可以为1?2小时。
[0016]较佳地，在所述步骤(2)中，所述共掺杂热处理的温度可以为500?10001，时间可以为0.5?3小时。
[0017]在一个优选的实施形态中，所述共掺杂热处理的温度为高于
与？证2的摩尔比优选为1/4以上。
[0018]在又一个优选的实施形态中，所述共掺杂热处理的温度为低于？证2的熔点(8241), ((?卜化汗2与？证2的摩尔比优选为1/19以上。
[0019]较佳地，所述脱氧剂可以为聚四氟乙烯。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1⑷?图1⑷为以挪2、211？2为原料，分别在700。。、800。。、900 V、1000 V热处理温度下制备的0^99丨％。。5？2 (700)(图1⑷?、0^ 9952% 005？2 (800)(图1⑶?、￠￡10.^2110.005^(900)(图 1 (0) )、0?.9952%。。5？2 (1000)(图 1 ⑷)系列粉体样品的激发及发射光谱，图1 (6 )^(^.^11.^(900)样品与￡,特征发光相关的激发(发射波长59111111)及发射(激发波长39211111)光谱的放大图；
图2⑷、图2㈦分别为以01？2、211？3为原料，分别在8001、9001热处理温度下制备的0?.99忑％ 005？2 (800-211? (图 2 ⑷)、0?.9952?005？2 (900-2%)(图 2 化)粉体样品的激发及发射光谱；
图3(3)为不同掺杂浓度的0.1%，0.3%)粉体样品在336=111波长的光激发下的发射光谱，表现出典型的￡1^+特征发光；
图3⑶为不同掺杂浓度的(^-加冗一1%，3%，5%)粉体样品的激发(发射波长423/42511111)及发射(激发波长33611111)光谱，表现出典型的仙?特征发光；
图 4⑷为 81^((^.995^0.005)/2(900) (^=0, 5%，10%，20%，25%，30%)系列粉体样品的激发(发射波长421=0)及发射(激发波长337=0)光谱，表现出典型的￡1^+特征发光，此系列样品的热处理温度为9001 ；
图 4⑶为 81^((^.995^0.005)/2(900) (^=0, 5%，10%，20%，25%，30%)系列粉体样品的激发(发射波长591/59011111)及发射(激发波长39211111)光谱，表现出典型的仙3'特征发光，此系列样品的热处理温度为9001 ；
图5(3)为粉体样品分别在336和392鹽波长激发下的发射光谱及在发射监测波长为422和591鹽下的激发光谱，图5⑶为与特征发光相关的激发(发射波长591:^)及发射(激发波长392:^)光谱的放大图，此样品的热处理温度为5501 ；
图6⑷为？、—爲.995^0.005)% (550) (^=0, 1%，5%，10%，15%)系列粉体样品的激发(发射波长422=0)及发射(激发波长336=0)光谱，表现出典型的￡1^+特征发光，此系列样品的热处理温度为5501 ；
图 6(13)为？、—爲.995^0.005)% (550) (^=0, 1%，5%，10%，15%)系列粉体样品的激发(发射波长591=0)及发射(激发波长392=0)光谱，表现出典型的特征发光，此系列样品的热处理温度为5501。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
[0022]本发明的目的在于提供一种具有￡1^+特征发光的？证2基粉体材料及其制备方法，从而把具有带状谱、快衰减的￡1^+的特征发光〔5(1-4？跃迁)与高密度、价格相对低廉的优异的0161*6111^^发光体-？13？2结合在一起，此材料设计思想和制备技术可用于？基双读出材料(晶体/玻璃/陶瓷)的研制，在高能物理研究和应用领域将具有非常重要的实用价值。
[0023]本发明的具有￡,特征发光的？13？2基粉体材料的化学组成通式为
%，其中0.005彡7彡0.05，X彡0.05，所述材料是以？证2为基质，以为共掺杂剂经共掺杂热处理得到，所述共掺杂剂是以为基质，仙？2或仙？3为掺杂剂在800?9001下热处理得到的。当所述共掺杂热处理的温度大于？证2的熔点时，较佳地，X彡0.2。优选地，7=0.03。所述材料中特征发光与特征发光的强度比可为(2?
110): 1。例如，当7=0.005时，？ (%.99丨％ -) ^ (550)中仙2.特征发光(峰值422鹽附近，390?500=111)与刖?特征发光(多个窄峰，550?750=111)的积分强度之比为7.8: 1 6=5%)、14.1:1 6=10%) ,25.7:1 6=15%)，(?.99忑％-) % (900)中仙2.和仙3.的特征发光积分强度之比为 2.2:1 6=20%) ,3.9:1 6=25%) ,7.6:1 6=30%)。
[0024]本发明的具有￡,特征发光的基粉体材料的制备方法包括:
(1)以为基质，仙？2或仙？3为掺杂剂，按化学配比混合研磨后于800?9001在惰性气体保护下热处理制得共掺杂剂；以及
(2)以？证2为基质，以为共掺杂剂，按化学配比混合研磨后，于惰性气体保护下并在脱氧剂的存在下经共掺杂热处理制得所述具有￡1^+特征发光的？证2基材料。
[0025]具体地，作为示例，本发明可以包括以下步骤。
[0026]首先以仙？2或仙？3为掺杂剂，与基质按所需化学配比混合研磨，在加热设备例如箱式炉中于惰性气氛下800?900【保温1?2小时，制备出？2中间粉体，其中仙的摩尔掺杂浓度可为0.5%5%。
[0027]然后以？2中间粉体为掺杂剂，？证2为基质，按所需化学配比混合研磨，最后加入脱氧剂，在加热设备例如箱式炉中于惰性气氛下进行热处理。其中所述脱氧剂包括但不限于聚四氟乙烯微粉(口界幻。又，所述脱氧剂的加入量为防止邙1^？2和？证2被氧化的量即可。另外，所述热处理的温度可为500?10001，时间可为0.5?3小时。
[0028]中间粉体的掺杂浓度可根据所述热处理的处理温度进行选择。当热处理温度高于？证2的熔点——8241时，较佳地0^ 9952%。。5？2的摩尔掺杂浓度X ? 20%，从而得到比较强的￡1^+发光。当热处理温度低于？证2的熔点——8241时，较佳地0?.9952% 005？2的摩尔掺杂浓度X ? 5%，从而得到比较强的仙?发光。
[0029]因此以0！、21！共掺的方式可以制备出具有仙?特征发光的？证2基粉体，另外，不论是热处理温度高于还是低于？证2的熔点，都可以得到￡1^+的特征发光，这说明采用此材料设计思想及制备方法有希望制备出基玻璃、玻璃陶瓷、透明陶瓷或晶体等块状材料，从而达到双读出材料的应用要求，进而推广到发光材料的其它应用领域。
[0030]下面进一步举例实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，而不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的反应温度、时间等也仅是合适范围中的一个示例，即、本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
[0031]实施例1
以01？2、211？2为原料，分别在700、800、900、1000 V的热处理温度下制备
^0.995^0.005^(700)、^0.995^0.005^2 (800)、^0.995^0.005^2 (900)、^0.995^0.005^(1000)系列样品。
[0032]以0^2、211？2为原料，固定0^2与仙？2的摩尔比为0.995:0.005，配制原料混合研磨，分别在箱式炉中紅气氛围保护下700、800、900、10001保温1?2小时进行热处理，随炉冷却，制备出(^.9952110.^2(700)、0^0.995^0.005^2 (800)、^0.995^0.005^2 (900)、^0.995^% 005^2 (1000)系列样品。
[0033]如图1⑷所示，700 V处理的样品0?.99忑％ 005？2 (700)中主要是393鹽波长的光激发下在61311111处的来源于的50。一 ？？2跃迁的发光，在33611111波长的光激发下，在422=0处有比较弱的来源于￡,的405(11 — 4？7跃迁的发光带，￡,和￡,的特征发光积分强度之比为0.9:1 ；随着处理温度的升高，如图1(13)3(0)所示，800、9001处理的样品(^.995211^,2^00)、￠￡10.^2110.005^(900)中主要是 336鹽波长光激发下在 4^/4^11111处的来源于￡1^+的405(11 — 4？7跃迁的发光带，并且(^.9^1^1^(900)的发光强度远远高于 0^.99521^.(^2(800)，在 39211111 波长的光激发下，0? 9952110 005？2 (800)中 592、612=111 处来源于￡,的50。一 7？^500 — 7？2跃迁及(^.99^4.-4(900)中591咖处来源于￡,的500 —艽跃迁的发光都是非常弱的，0?.9952化005？2 (800)、0?.9952~ 005？2 (900)中￡,和仙3.的特征发光积分强度之比分别为24.3:1,654.9:1 ；如图1⑷所示，10001处理的样品080.9^110.005^(1000)在336鹽波长的光激发下，基本没有422咖附近的￡,的发光，主要是45911111波长的光激发下在57411111处的来源于的％ — ？？2跃迁的发光。
[0034]以01？2、211？2为原料，在800?9001的热处理温度下可以得到比较强的具有￡,特征发光的0% 9952%。。5？2，并且9001处理的样品0^ 9952%。。5？2 (900)的发光强度高于8001 处理的样品 0^ 995211。观？2 (800)。
[0035]实施例2
以0^2^11？3为原料，分别在800,90000的热处理温度下制备0?.9952%。。5？2 (800-2%)、(^.995211^^(900-211?样品，主要研究以仙？3为原料可否得到￡,的发光。
[0036]以01？2、211？3为原料，固定与仙？3的摩尔比为0.995:0.005，配制原料混合研磨，分别在箱式炉中紅气氛围保护下800、9001保温1?2小时进行热处理，随炉冷却，制备出 ^0.995^0.005^2 (800-211^) ? 0?.995^0.005^2 (900-211^)样品。
[0037]如图2⑷、2㈦所示，由于电荷补偿原理，样品?9具005？2 (800-211?和^0.9952110.005^(900-211^)中都主要是336咖波长的光激发下在42211111处的来源于￡,的405(11 — 4？7跃迁的发光带，同时也有392鹽波长的光激发下在592鹽处的来源于仙3'的500 — ^ 跃迁的发光，￠￡10.^110.005^(800-211^)、080.995^0.005^2 (900-^)中仙“和的特征发光积分强度之比分别为18.8: 1上3: 1，说明样品0^9具005？2 (800-2%)中仙2.的含量高于样品(^0.9956:110.0(^2 (900-211^)。
[0038]以01？2、211？3为原料，在800?9001的热处理温度下也可以得到比较强的具有
￡,特征发光的 ^0.995^0.005^2°
[0039]实施例3
以01？2、211？2为原料，在9001的热处理温度下制备系列不同掺杂浓度的0，0.1%，0.3%，1%，3%，5%)样品。
[0040]以仏？2、211？2为原料，按仏？2与仙？2的摩尔比为(11):X(^=0, 0.1%，0.3%，1%，3%，5%)混合研磨，在箱式炉中紅气氛围保护下900。。保温2小时进行热处理，随炉冷却，制备出系列样品(?卜丨啡6=0, 0.1%，0.3%，1%，3%，5%)。
[0041〕 如图3⑷所示，当掺杂浓度X为0.1%，0.3%时，在336鹽波长的光激发下，(^=0.1%，0.3%)样品中主要是574咖处的来源于￡,的丸一7？2跃迁的发光，基本没有在422110附近的来源于仙2"的发光带，6=0.1%，0.3%)样品中的仙主要以的形式存在；如图3 (^)所示，当掺杂浓度X为1%，3%，5%时，在33611111波长的光激发下，“二1%，3%，5%)样品中主要是423/42511111附近的来源于￡,的405(11 — 4？7跃迁的发光带，当掺杂浓度『3%时，发光强度最强，由于浓度淬灭效应，掺杂浓度进一步增加，当掺杂浓度又二5%时，发光强度略有下降，“二1%，3%，5%)样品中的仙主要以仙?的形式存在。
[0042]实施例4
在900以高于？证2的熔点——82400 )的热处理温度下制备(^0.995^0.005) ^ (900)“二0，5%，10%，20%，25%，30%)系列样品。
[0043]首先以01？2、211？2为原料，固定与仙？2的摩尔比为0.995:0.005，配制原料混合研磨，在箱式炉中紅气氛围保护下9001保温2小时进行热处理，随炉冷却，制备出
995^^0.005^2 中间粉体；
然后以？证2和0^ 9952% 005？2为原料，按？证2与0^ 9952% 005？2的摩尔比为(1-^) 配制原料，混合研磨，加入？了？2脱氧剂；
最后在箱式炉中红气氛围保护下于9001保温30分钟，随炉冷却，制备出系列粉体样品 9134(60.995^0.005)=^2(900) 6=0, 5%，10%，20%，25%，30%)。
[0044]如图4⑷所示，在337咖波长的光激发下，当0?.99忑％。。巧的摩尔掺杂浓度叉:5%时，(900)样品基本没有发光，当乂:10%时，样品在421鹽附近有非常弱的发光，当X ? 20%时，样品在421！！！！！附近具有比较强的发光带，并且随着掺杂浓度的进一步增加，样品的发光强度随之增强。421！！！！！处的发光带是￡1^+的特征发射，源于激发态#5(11到基态4？7的跃迁。如图4()3)所示，当在39211111波长的光激发下，？9953% (1(15)% (900)样品在511、555、590、615、70011111处发射出比较弱的发光峰，分别对应于仙3.的502 — — 7？^500 — 7？^500 — 7？2、50。一 7？4 跃迁，随着 0^ 9952%。。5？2 的掺杂浓度的增力口，的发光峰强度有一定程度的增强，但依然很弱。另外，在392=0波长的光激发下，
9具』=^(900)样品在419鹽附近同样出现了比较强的发光峰，源于仙奸的405(11 — 4？7跃迁，因为图4(幻中的发射监测波长为421=0下的激发谱涵盖的波长范围比较宽(大约320?40011111),所以在39211111激发下样品会发射出图4(13)中的41911111处的￡1^+的405(11 — 4？7跃迁的光。(^0.995^0.005) ^ (900)样品中￡,和￡,的特征发光积分强度之比为 2.2: 1 6=20%) ,3.9:1 6=25%) ,7.6:1 6=30%)，(⑶。.99占％哪)冗(900) “ 彡 20%)样品中大部分仙离子是以￡1^+的形式存在，很少一部分以的形式存在。
[0045]实施例5
在5501 (低于？证2的熔点——82400的热处理温度下制备样品(成分与实施例 4 中的 81^((^.9952^05)/2(900) 6=20%)，即1992%001？2(900)相同)，以确定是否可以在低于？证2熔点的热处理温度下在？证2基材料中得到￡1^+的特征发光。
[0046]首先以01？2、211？2为原料，按与仙？2的固定摩尔比0.995:0.005混合研磨，
之后于箱式炉中紅气氛围保护下，在9001保温2小时，随炉冷却，制备出0^ 9952%。。5？2中间粉体。然后以？证2和^0.995^0.005^2为原料按舰2与^0.995^0.005^2摩尔比为0.8:0.2混合研磨，加入脱氧剂，在箱式炉中紅气氛围保护下5501保温3小时，随炉冷却，制备出 ^0.8^0.199^% 001^(550)样品。
[0047]如图5(4所示，？^1^1^(550)样品在336鹽激发下，在422鹽处有很强的发光带，是21严的4:^5(11 — 4？7跃迁的特征发光带；在39211111激发下,422=111处比较强的特征发光带依然来源于￡,的405(11 — 4？7跃迁，由放大图(图5㈦)可以看出在591鹽处有非常弱的发光峰，源于的50。一 ％跃迁；样品中￡1^+和的特征发光积分强度之比为101.3: 1，说明样品？^80^1992^001？2 (550)中的仙离子大部分以￡,的形式存在，只有很少量的存在。
[0048]实施例6
在5501 (低于？证2的熔点——82400的处理温度下制备系列不同掺杂浓度的81^((^0.995^0.005)/2(550) (^=0, 1%，5%，10%，15%)粉体样品。
[0049]首先以01？2、仙？2为原料，按与仙？2的摩尔比为0.995:0.005混合研磨，在箱式炉中紅气氛围保护下9001保温2小时，制备出0^ 9952%。。5？2中间粉体；然后以？证2、0^ 9952% 005？2为原料，按？证2与0^ 9952% 005？2的摩尔比为(1-^) 混合研磨，加入脱氧剂，在箱式炉中紅气氛围保护下5501保温3小时，制备出系列不同掺杂浓度的样品？13！^ (0? 995^0.005) (550) 6=0, 1%，5%，10%，15%)。
[0050]如图6 (￡1)所示，在33611111波长的光激发下，当(:?.99忑％ 005？2的摩尔掺杂浓度【1%时，户匕-如議刖匪仏姊。)样品在422鹽附近的发光是非常弱的，当X彡5%时，^13^(^0.^110.005)^(550)样品在422咖附近具有明显的￡,的405(11 — 4？7跃迁的特征发光带，并且随着掺杂浓度的进一步增加，样品的发光强度随之增强；如图6(4所示，在392鹽波长的光激发下，^13^(^0.^110.005)^(550)样品的在420鹽处的比较强的发光带仍源于￡,的405(11 — 4？7跃迁，在591咖处非常弱的发光峰源于￡,的50。一艽跃迁，
(0?.99忑％』^ (550)样品中仙2.和仙3.的特征发光积分强度之比为7.8:1 6=5%)、14.1:1(^=10^),25.7:16=1596),在 550。。的处理温度下样品(。、哪仙。.。」^(550)“彡5%)中的仙离子大部分以￡1^+的形式存在，只有很少量的存在。
[0051]产业应用性:本发明将具有带状谱、快衰减的￡1^+的特征发光(5(1-41跃迁)与高密度、价格相对低廉的优异的0161*6111^^发光体-？13？2结合在一起，可用于基双读出材料(晶体丨玻璃丨陶瓷)的研制，在高能物理研究和应用领域将具有非常重要的实用价值。
【权利要求】
1.一种具有Eu2+特征发光的PbF2基材料，其特征在于，所述材料的化学组成通式为Pbh(CahyEuy)xF2，其中 0.005 彡 y 彡 0.05，X 彡 0.05，所述材料是以 PbF2 为基质，以 Cai_yEuy为共掺杂剂经共掺杂热处理得到，所述共掺杂剂Cai_yEuy是以CaF2为基质，EuF2或EuF3为掺杂剂在800?900°C下热处理得到的。
2.根据权利要求1所述的具有Eu2+特征发光的PbF2基材料，其特征在于，当所述共掺杂热处理的温度大于PbF2的熔点时，X彡0.2。
3.根据权利要求1或2所述的具有Eu2+特征发光的PbF2基材料，其特征在于，y为0.03。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的具有Eu2+特征发光的PbF2基材料，其特征在于，所述材料中Eu2+特征发光与Eu3+特征发光的强度比为(2?110):1。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的具有Eu2+特征发光的PbF2基材料，其特征在于，所述Eu2+特征发光是在320?400nm光激发下产生的390?500nm的特征发光带。
6.—种权利要求1?5中任一项所述的具有Eu2+特征发光的PbF2基材料的制备方法，其特征在于，包括: (1)以CaF2为基质，EuF2或EuF3为掺杂剂，按化学配比混合研磨后于800?900°C在惰性气体保护下热处理制得共掺杂剂(Cai_yEuy)F2 ;以及 (2)以PbF2为基质，以(Cai_yEuy)F2为共掺杂剂，按化学配比混合研磨后，于惰性气体保护下并在脱氧剂的存在下经共掺杂热处理制得所述具有Eu2+特征发光的PbF2基材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述共掺杂热处理的温度为500?1000°C，时间为0.5?3小时。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，当所述共掺杂热处理的温度为高于所述PbF2的熔点时，(CapyEuy)F2与PbF2的摩尔比为1/4以上。
9.根据权利要求6?8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述脱氧剂为聚四氟乙烯。
10.根据权利要求6?9中任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(I)中，热处理的时间为I?2小时。
【文档编号】C09K11/85GK104342154SQ201310347814
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】周真真, 刘茜, 刘光辉, 魏钦华 申请人:中国科学院上海硅酸盐研究所