闪烁体是在高能射线束照射下发光的材料,应用遍及医疗诊断、安检、高能物理、测井等领域,其中陶瓷材料因具有良好的光学特性使其在闪烁体领域崭露头角并有替代闪烁单晶的趋势。即便现在市面上闪烁体材料不断地推陈出新,但寻找稳定性好、成本低的高性能闪烁陶瓷材料,仍是目前迫切需要解决的重要课题。C12A7作为具有独特笼状结构的多功能基质材料,有潜力成为该领域的候选材料之一。本文制备了C12A7:Ce³⁺透明陶瓷,对其发光性能和闪烁性能进行了研究,得到的主要结果如下:首先采用高温固相法合成了C12A7:x%Ce³⁺（x=0.0,0.2,0.5,0.7）前驱粉体,在不同烧结温度下制备获得C12A7:x%Ce³⁺陶瓷体（其中高质量陶瓷体可分别通过1500℃、1450℃两次高温烧结获得）。C12A7:0.2%Ce³⁺和C12A7:0.5%Ce³⁺两个陶瓷样品均为纯相,C12A7:0.7%Ce³⁺陶瓷样品出现了杂相。另外,在350 nm紫外光激发下,发光强度随铈掺杂浓度的增大而增大,故我们认为浓度优化的陶瓷体为C12A7:0.5%Ce³⁺样品。为了增加发光中心数目,用Ce³⁺为原料的燃烧法制备了C12A7:0.5%Ce³⁺粉体并将其烧成陶瓷。从XRD及发射光谱的对比图中可以证实:纯相陶瓷已经获得,并实现了发光强度的进一步提高。将该陶瓷分别在C包埋、H₂气氛下还原处理,研究笼中阴离子基团的改变对发光性能和闪烁性能的影响。在碳还原气氛1100℃热处理2 h后,样品发光强度明显增强,发射峰位置蓝移。这是由于部分四价铈被还原成三价使得发光中心数目增多,笼中电子增加,铈周围的晶体场变弱导致的。这一处理过程在一定程度上提高了陶瓷的发光性能,但不足之处是处理后的陶瓷气孔增多、致密性变差,这对应用于闪烁体领域是非常不利的。将制备的陶瓷置于H₂气氛1300℃处理3小时,热处理后仍为纯相,致密性显著提高,发光强度大幅增强,发射峰位置也呈现了类似的蓝移现象。该蓝移是由于H₂还原气氛使得笼中阴离子基团的种类和数目发生了改变导致的。尤其是位于笼中的部分O2-发生化学反应,使笼中引入了H-、OH-的阴离子,笼子的畸变程度减弱,铈周围的晶体场变弱,使光发射峰向短波侧移动。氢气热处理后,陶瓷样品中来源于Ce³⁺蓝光发射的5d?4f跃迁的寿命缩短（由15.2 ns变为14.6 ns）,进一步提高了响应速度,表明C12A7:Ce³⁺透明陶瓷在闪烁体应用领域有潜在的发展前景。