[发明专利]一种银钕共掺锂铝磷酸盐玻璃及其制备方法和应用

说明书

本发明提出了一种银钕共掺锂铝磷酸盐玻璃及其制备方法和应用，属于磷酸盐玻璃技术领域，该玻璃的组分及其物质的量百分比如下：LiPOsubgt;3/subgt;：60‑80mol％，Al(POsubgt;3/subgt;)subgt;3/subgt;：20‑40mol％，Agsubgt;2/subgt;O：0‑0.25mol％，Ndsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;：0‑0.25mol％。当310nm激光光去激发玻璃时，产生分别对应于银缺陷光致辐射(650nm)、钕(1053nm)的的荧光峰，且两者之间存在能量转移。两个荧光峰强度与辐照剂量正相关，但两个荧光峰强度的比值却不随辐照剂量改变而发生变化。通过两个荧光峰同时去标定辐射剂量，提高了测量的准确性。

技术领域

本发明涉及磷酸盐玻璃技术领域，具体涉及一种银钕共掺锂铝磷酸盐玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

电离辐射包括电子、质子、中子及较重粒子的粒子源，电磁辐射，微波辐射，光辐射，同步辐射等。随着核电技术、核放射医疗技术、航空航天技术等领域的进步，电磁辐射逐渐应用于工业、医学、农业上。我们的生活环境中存在着天然电离辐射和人工电离辐射，可以说，电离辐射就在我们身边，因此人们对环境和个人剂量检测有了更为广泛的关注。辐射光致发光玻璃剂量计(RPL)具有体积小、质量小、剂量响应宽、重复读数等优点，在辐射剂量探测方面展现广泛的应用前景。RPL玻璃剂量计于1953年被Schulman等人发明，其成分为掺银磷酸盐玻璃。当玻璃受到电离辐射照射后，可形成两个稳定的发光陷阱中心。当受到300-370nm的紫外光的激发后，会发出波长600-750nm的橙色荧光，即辐射光致发光，其荧光强度与电离辐射的剂量成正比。随着脉冲紫外光和紫外LED在玻璃剂量计装置中的应用。

然而在自然条件恶劣的地区，比如野外、核电厂周围、荒漠等，使用时RPL玻璃剂量计时，辐射对会电路系统、激光光源和光电二极管产生较大影响。当使用紫外灯激发后，银单掺磷酸盐玻璃的荧光强度测试会产生误差，从而导致环境中的实际辐射剂量与测试结果产生误差。所以，双掺磷酸盐玻璃会对测试误差进行修正，保证测量准确性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种银钕共掺锂铝磷酸盐玻璃及其制备方法和应用，用310nm激光光去激发受到不同剂量辐照后的玻璃，同时产生分别对应于银、钕的650、1053nm的荧光峰，两者之间存在能量转移。两个荧光峰强度与辐照剂量正相关，但两个荧光峰强度的比值却不随辐照剂量改变而发生变化。当本发明玻璃受到辐射后，银缺陷光致辐射(650nm)、钕(1053nm)的荧光峰强同时对辐照剂量进行标定，两者相互验证，来提高辐射光致发光玻璃在电离辐射计量应用中的可信度和准确性，其适用于环境监测等条件比较恶劣的领域。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种银钕共掺锂铝磷酸盐玻璃，该玻璃的组分及其物质的量百分比如下：LiPO₃：60-80mol％，Al(PO₃)₃：20-40mol％，Ag₂O：0-0.25mol％，Nd₂O₃：0-0.25mol％。

本发明进一步保护一种上述银钕共掺锂铝磷酸盐玻璃的制备方法，包括以下步骤：

(1)按玻璃的组分及其物质的量百分比，计算原料的质量，称取高纯度LiPO₃、Al(PO₃)₃、Nd₂O₃和Ag₂O粉末状原料；

(2)将称量过后的原料混合均匀后，放置于预热后的刚玉坩埚中；

(3)并将刚玉坩埚放入硅钼棒电炉进行熔制，后通入CCl₄、O₂混合气体除水，然后升温进行澄清；

(4)澄清过后，降温至熔制温度出炉，将玻璃液浇注在预热的模具上；