【摘 要】
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Ce:Sr HfO3陶瓷因具有高密度和高有效原子序数,对高能射线具有很强的阻止能力。同时, Ce:SrHfO3陶瓷还具有快衰减和高能量分辨率等优异的闪烁性能,引起了研究人员的广泛关注。由于传统的烧结方法难以实现非立方结构Ce:SrHfO3陶瓷的透明化,本研究采用真空长时烧结和短时真空预烧结合热等静压烧结（Hot Isostatic Pressing, HIP）方法制备Ce,Y:SrHfO3陶瓷。以
【机 构】
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中国科学院上海硅酸盐研究所透明光功能无机材料重点实验室
【基金项目】
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National Key R＆D Program of China （2017YFB0310500）； National Natural Science Foundation of China （61775226）； CAS President’s International Fellowship Initiative （
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Ce:Sr HfO3陶瓷因具有高密度和高有效原子序数,对高能射线具有很强的阻止能力。同时, Ce:SrHfO3陶瓷还具有快衰减和高能量分辨率等优异的闪烁性能,引起了研究人员的广泛关注。由于传统的烧结方法难以实现非立方结构Ce:SrHfO3陶瓷的透明化,本研究采用真空长时烧结和短时真空预烧结合热等静压烧结（Hot Isostatic Pressing, HIP）方法制备Ce,Y:SrHfO3陶瓷。以金属氧化物和碳酸盐为原料,1200℃下煅烧8h可以获得平均粒径为152nm的纯相Ce,Y:SrHfO3粉体。1800℃真空烧结20 h获得平均晶粒尺寸为28.6μm的不透明的Ce,Y:SrHfO3陶瓷,而两步烧结法可以制备光学透过率良好的Ce,Y:SrHfO3陶瓷。本研究详细分析了陶瓷致密化过程中微结构的演变,探究了预烧结温度对Ce,Y:SrHfO3陶瓷密度、显微结构和光学透过率的影响。真空预烧（1500℃×2h）结合HIP后处理（1800℃×3h,200 MPa Ar）所获得的Ce,Y:SrHfO3陶瓷在800 nm处的最高直线透过率为21.6%,平均晶粒尺寸仅为3.4μm。在X射线激发下, Ce,Y:SrHfO3陶瓷在400 nm处产生Ce3+5d-4f发射峰,其XEL积分强度比商用锗酸铋（BGO）晶体高3.3倍,Ce,Y:SrHfO3陶瓷在1μs门宽下的光产额约为3700 ph/Me V。良好的光学和闪烁性能可以拓宽Ce,Y:SrHfO3陶瓷在闪烁探测领域的应用。
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