本论文围绕新型氟化物微晶玻璃的设计、温度传感与闪烁体性能研究展开,主要包含三部分内容：(a)与KYb2F7:Er3+微晶玻璃的制备、上转换发光及温度传感研究(第2、3章)；(b) KLu2F7:Tb3+与KTb2F7微晶玻璃的制备、荧光及闪烁特性(第4、5章)；(c)自析晶KYbF4:Ho3+微晶玻璃的制备及上转换荧光特性(第6章)。本论文内容概括如下：(1) K3YF6:Er3+微晶玻璃的制备、上转换发光及温度传感研究。用熔融淬冷法合成了稀土离子掺杂的K3YF6自析晶微晶玻璃并对其荧光特性进行了细致地研究。热处理前,K3YF6纳米晶已经形成,这有助于控制晶粒尺寸和稀土离子进入纳米晶。通过掺杂Eu3+作为荧光探针探究了基质结构的变化,热处理后基质的对称性明显提高。K3YF6微晶中荧光强度的增强和明显的斯塔克劈裂说明Eu3+与Er3+进入了析出的K3YF6纳米晶中。基于FIR (Fluorescence Intensity Ratio)方法和Er3+离子的TCEL (Thermally Coupled Energy Levels)能级,对K3YF6:Er3+的荧光测温性能进行了系统地探究。研究表明,K3YF6:Er3+温度传感器具有较高的能级差、灵敏度、较好的稳定性和可重复性,可应用在高精度温度测试领域。(2) KYb2F7:Er3+微晶玻璃的制备、上转换发光及温度传感研究。通过熔融淬冷法合成了KYb2F7:Er3+微晶玻璃。探究了其微观结构与上转换荧光特性。KYb2F7:Er3+微晶中荧光的增强和明显的斯塔克劈裂说明Er+进入了对称性高、声子能低的KYb2F7纳米晶中。然后利用FIR技术对其测温性能进行了研究,从中获得了较大的能级差和灵敏度。结果表明,KYb2F7:Er3+微晶玻璃有望作为具有高灵敏度的光学温度传感器使用。(3) KLu2F7:Tb3+微晶玻璃的制备、荧光及闪烁特性。利用熔融淬冷法合成了Tb3+掺杂的KLu2F7微晶玻璃,并系统地研究了其结构和荧光特性。热处理后,X射线激发下的发射谱(XEL)及光致发光(PL)均有显著增强,且Tb3+的543nm发射的寿命得以延长,这说明Tb3+富集到了KLu2F7纳米晶中。结果显示,KLu2F7:Tb3+微晶玻璃有望应用在X射线成像领域。(4) KTb2F7微晶玻璃的制备、荧光及闪烁特性。利用熔融淬冷法首次合成了自析晶的KTb2F7微晶玻璃。利用XRD、TEM等手段系统地研究了其结构和荧光特性。KTb2F7晶体在热处理前已经形成,进一步热处理后,XEL及PL均有明显增强,这些证明KTb2F7的结晶度进一步增加。该微晶玻璃X射线成像领域(比如工业探伤、X射线增感屏)有潜在应用,且这种以发光离子作为基质的方法有助于设计其它新型微晶玻璃。(5)自析晶KYbF4:Ho3+微晶玻璃的制备及上转换荧光特性。采用传统的熔融淬冷法合成了KYbF4:Ho3+微晶玻璃,且系统地探究了其微观结构及上转换荧光性质。热处理前,KYbF4纳米晶已经形成,这有助于控制晶粒尺寸和稀土离子进入纳米晶。上转换发光强度的增强、寿命的延长以及明显的斯塔克劈裂表明析晶体后Ho3+离子进入到了声子能较低的KYbF4纳米晶中。研究表明,这种包含KYbF4内米晶的透明氟化物微晶玻璃是一种优异的上转换基质材料。