电子俘获材料在红外探测、红外上转换、探测计量、光计算、光信息处理、光存储、及X射线影像存储等领域都具有广阔的应用前景。本文以12CaO·7Al₂O₃（C12A7）为基质材料，采用化学共沉淀方法制备了C12A7：Eu²⁺、C12A7：Eu²⁺,Dy³⁺和C12A7：Eu²⁺,Nd³⁺等电子俘获材料，并通过X射线衍射（XRD）、激发光谱、发射光谱、余辉衰减、光激励发光（PSL）和热释发光等测试手段系统研究了C12A7:Eu²⁺,Dy³⁺和C12A7:Eu²⁺,Nd³⁺的微结构和光学性质，探讨了电子俘获材料的光存储机制，并研究了C12A7:Eu²⁺,Dy³⁺的X射线存储特性，得到了较清晰的X射线存储图像。C12A7：Eu²⁺,Dy³⁺的测试结果表明，C12A7:Eu²⁺,Dy³⁺的激发峰位置分别位于254nm和325nm，发射峰位于444nm，为Eu²⁺的4f65d到4f7的发射，激发光谱和发射光谱均显示为宽峰线形。蓝色余辉时间较长，说明C12A7:Eu²⁺,Dy³⁺中存在许多较浅陷阱。根据热释发光得到两个深陷阱的激活能分别为0.81eV和0.95eV。C12A7:Eu²⁺,Dy³⁺样品经紫外光辐照后，用980nm或808nm红外光激励后有较强的光激励发光。研究比较了C12A7:Eu²⁺和C12A7：Eu²⁺,Nd³⁺的光学特性， C12A7:Eu²⁺的激发光谱中可以明显地观察到两个归属于Eu²⁺4f-5d激发峰，分别位为260nm和315nm，而C12A7:Eu²⁺,Nd³⁺只有一个较强激发峰，位于315nm，260nm位置激发峰值很弱。紫外线照射后，可观察到蓝色长余辉发光现象。余辉衰减曲线由快过程和慢过程组成，余辉时间比C12A7:Eu²⁺,Dy³⁺长，根据热释发光曲线得到C12A7:Eu²⁺,Nd³⁺深陷阱的激活能是0.74eV，有较强的光激励发光（PSL）。根据材料的光学特性研究了稀土离子掺杂C12A7基电子俘获材料的陷阱特性和光存储机理，实验研究了C12A7:Eu²⁺,Dy³⁺X射线存储特性，通过实验我们发现，C12A7:Eu²⁺,Dy³⁺经在空气中1380℃烧结10小时处理后光学性质发生了显著变化，X射线影像存储效果较好，其激发光谱为250到470nm的宽带吸收，主要激发峰位置分别位于330，349、362、385nm等，发射光谱显示主要来自Eu²⁺和Dy³⁺的光发射，发射峰位440，480和572nm，分别归属为Eu²⁺的5d→4f跃迁发射和Dy³⁺的⁴F_9/2→⁶H_15/2和⁴F_9/2→⁶H_13/2的发射。在发射谱中没有观察到Eu²⁺到Dy³⁺的能量传递，说明空气中热处理下使掺入的Dy³⁺从还原气氛处理条件下的陷阱中心转变成为了发光激活中心。经空气高温烧结样品的余辉时间变短，说明该样品中的浅陷阱数量减少。样品经紫外光辐照后，用980或808nm红外光激励后有较强的光激励发光。利用该样品我们得到了较为清晰的X射线存储图像，同时探讨了降低X射线辐照剂量和提高X射线影像空间分辨率的方法和途径。我们的研究结果表明C12A7材料是一种理想的稀土离子掺杂的基质材料，在应急照明、光信息存储及X射线影像存储等领域有着广阔的应用前景。