近日，我院陈大钦教授课题组在高温X射线成像用透明玻璃陶瓷闪烁体研究方面取得重要进展。团队通过可控热处理诱导析晶方式，成功制备出一种具有超高结晶度、高透明性和优异抗热猝灭性能的BaAl2Si2O8/CaF2透明玻璃陶瓷闪烁体，并实现了稳定的高温X射线成像。相关研究成果以“Ultra-High-Crystallinity Transparent Glass-Ceramic Scintillators for High-Temperature X-Ray Imaging”为题，发表于国际权威期刊《Science China Materials》。
高温X射线成像在工业无损检测、极端环境监测和高温装备安全评估等领域具有重要价值，但现有商业闪烁体普遍存在高温热猝灭、图像对比度下降和分辨率衰减等问题。针对透明玻璃陶瓷中高结晶度、高透过率和高温稳定性难以兼顾的挑战，研究团队提出顺序析晶调控策略，制备了BaAl2Si2O8/CaF2双相透明玻璃陶瓷闪烁体。通过可控热处理，CaF2纳米晶优先析出并促进BaAl2Si2O8异质形核与生长；同时，材料内部F富集区和O富集区的纳米尺度相分离结构缩短了原子扩散距离，使玻璃陶瓷结晶度达到97.6%，并保持69.4%的可见光透过率。
实验表明，该透明玻璃陶瓷在X射线激发下具有优异的闪烁性能和高温稳定性，室温发光强度达到商业BGO闪烁体的94.2%，在300 °C下仍保持90.6%。其氧空位相关缺陷陷阱可俘获X射线诱导载流子，并通过热刺激释放补偿高温热猝灭损失。基于此，该材料在高温X射线成像中仍能保持清晰图像，在225 °C下空间分辨率约为10.4 lp/mm，明显优于商业BGO的高温成像稳定性。该成果为开发极端环境下高灵敏X射线成像材料提供了新思路。
福建师范大学物理与能源学院为论文第一完成单位，我院副教授林世盛和硕士研究生张云飞为共同第一作者，林继栋博士、昆明理工大学杨秀霞副教授、陈大钦教授为共同通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建省优青基金等项目支持。
论文链接： http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s40843-026-4315-2
论文全文：
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