Dy3+掺杂Li2O-Gd2O3-ZrO2-P2O5玻璃的闪烁性能与同步辐射X射线成像应用研究

本研究通过熔融淬火技术制备了Dy3+掺杂磷酸盐玻璃（Dy:LiGdZrP），系统分析了其物理、光学及闪烁特性。0.50Dy:LiGdZrP样品展现出最强的辐射发光（RL）响应（11.21% BGO晶体效率）和10 lp/mm的空间分辨率，证实了Gd3+→Dy3+高效能量转移（79.77%），为同步辐射X射线成像提供了新型低成本高性能闪烁材料。

　　

Highlight

本研究采用熔融淬火法成功制备了Dy³⁺掺杂磷酸盐玻璃（Dy:LiGdZrP）。所有样品均呈现高透明度，密度随Dy₂O₃浓度线性增加（2.79-2.88 g/cm³）。紫外-可见-近红外光谱中观察到典型的Dy³⁺特征吸收峰。

Results and discussion

光致发光（PL）测试显示，Dy:LiGdZrP玻璃在483 nm（蓝光）、574 nm（黄光）、664 nm和753 nm处存在尖锐发射峰，对应Dy³⁺的⁴F_9/2→⁶H_15/2/13/2跃迁。其中1.00Dy样品PL强度最高，而0.50Dy样品表现出最强的辐射发光（RL）响应。衰减时间分析证实Gd³⁺→Dy³⁺能量转移效率高达79.77%（2.00Dy浓度）。

Conclusion

0.50Dy:LiGdZrP样品展现出11.21% BGO晶体的闪烁效率，同步辐射X射线成像测试获得10 lp/mm的空间分辨率。该工作为开发低成本、可定制化闪烁材料用于高分辨率X射线成像提供了新思路。