长余辉材料的发展与历史
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长余辉发光材料
长余辉发光材料长余辉发光材料是一种特殊的发光材料，其发光原理是在受激发后，能够持续发光一段时间，而且发光时间远远超过激发时间。
这种材料具有许多优异的性能，被广泛应用于夜光材料、荧光标识、夜间安全标识等领域。
本文将介绍长余辉发光材料的特性、应用领域以及未来发展趋势。
长余辉发光材料的特性。
长余辉发光材料具有以下特性：1. 长发光时间，长余辉发光材料的发光时间可以持续数小时甚至更长时间，这使得它在夜光材料领域有着广泛的应用前景。
2. 高亮度，长余辉发光材料的发光亮度较高，即使在光线较暗的环境下，也能够清晰地发出光芒。
3. 耐候性强，长余辉发光材料具有较强的耐候性，能够在恶劣的气候条件下保持良好的发光效果。
4. 环保无污染，长余辉发光材料不含有放射性元素，不会对环境造成污染，是一种环保的发光材料。
长余辉发光材料的应用领域。
长余辉发光材料由于其独特的特性，在许多领域都有着广泛的应用，主要包括：1. 夜光材料，长余辉发光材料被广泛应用于夜光钟表、夜光开关、夜光标识等产品中，能够在夜晚提供清晰可见的发光效果，提高产品的实用性和安全性。
2. 荧光标识，长余辉发光材料可以用于制作荧光标识，如逃生指示标识、安全出口标识等，能够在黑暗环境中提供清晰的标识信息，增强安全性。
3. 夜间安全标识，长余辉发光材料还可以应用于夜间安全标识，如交通标识、航空标识等，提高夜间能见度，减少安全隐患。
长余辉发光材料的未来发展趋势。
随着科学技术的不断进步，长余辉发光材料也在不断发展和完善，未来的发展趋势主要包括：1. 提高发光亮度，未来的长余辉发光材料将会不断提高发光亮度，以满足更多领域对高亮度发光材料的需求。
2. 扩大应用领域，长余辉发光材料将会在更多领域得到应用，如军事领域、医疗领域等，拓展其应用范围。
3. 提高耐候性，未来的长余辉发光材料将会进一步提高其耐候性，能够在更恶劣的环境条件下保持稳定的发光效果。
4. 绿色环保，未来的长余辉发光材料将会更加注重环保性能，推出更加环保的发光材料产品，满足社会对绿色环保产品的需求。
长余辉材料
长余辉材料及其制品用于安全应急方 长余辉材料及其制品用于安全应急方 面，如消防安全设施、器材的标志，救生 消防安全设施、器材的标志， 器材标志、紧急疏散标志、应急指示照明 器材标志、紧急疏散标志、 军事设施的隐蔽照明 的隐蔽照明。 和军事设施的隐蔽照明。
如日本将发光涂料 发光涂料用于某些特殊场合的 如日本将发光涂料用于某些特殊场合的 应急指示照明。 应急指示照明。 据报道，在美国“ 事件中长余辉发 据报道，在美国“9.11”事件中长余辉发 事件中 光标志在人员疏散过程中起了重要的作用。 光标志在人员疏散过程中起了重要的作用。 在人员疏散过程中起了重要的作用 利用含长余辉材料的纤维制造的发光织 利用含长余辉材料的纤维制造的发光织 可以制成消防服 救生衣等 消防服、 物，可以制成消防服、救生衣等，用于紧急 情况。 情况。
弱光源
吸收能量后，经过转换和储存，发 射一定强度的可见光，虽然发光强度较 弱，但持续时间长，且不需要另提供驱 动能源，可以作为弱光源。 放射性发光材料 长时发光材料
放射性发光材料所用同位素
镭（226Ra）：β粒子，ϒ射线和氡射线 氚（3H） ：为纯的β粒子放射源，能量为 0.018MeV，半衰期为12.6年，自有程为4.3mm 钷（147Pm）： β射线源，能量为0.229MeV， 半衰期为2.65年 碳（14C）
长余辉发光陶瓷 搪瓷和 发光陶瓷、 长余辉发光陶瓷、搪瓷和玻璃制 品的制造工艺较为复杂，主要是因为 制造工艺较为复杂， 在这些制品的制造过程中需要进行高 在这些制品的制造过程中需要进行高 需要进行 温处理。 温处理。
尽管长余辉材料本身就是一种功能陶 长余辉材料本身就是一种 尽管长余辉材料本身就是一种功能陶 瓷材料，但它的热稳定性 热稳定性是有一定限度的 瓷材料，但它的热稳定性是有一定限度的 ，温度对长余辉材料的发光性能的影响很 温度对长余辉材料的发光性能的影响很 随着灼烧温度的升高 发光亮度急剧 温度的升高， 大，随着灼烧温度的升高，发光亮度急剧 下降，甚至发生荧光猝灭。 下降，甚至发生荧光猝灭。 荧光猝灭
长余辉发光材料
材料制备
• 1高温固相法 采用高温固相反应法制备长余辉材料是 较为传统的方法，此方法应用较广。一般 来讲，固相反应的一般操作是以固态粉末 为原料。将达到要求纯度的原料按一定比 例称量，并加入一定量助熔剂充分混和磨 匀，然后在一定的条件下(温度、气氛、时 间等)进行灼烧。
• 2溶胶-凝胶法 溶胶凝胶法是利用特定的材料前驱体在一定 条件下水解形成溶胶，然后经溶剂挥发及加热处 理，使溶胶转变成网络状结构的凝胶，再进过适 当的后处理工艺形成纳米材料的一种方法，用于 制备纳米材料的基本工艺过程如下： 原料——>可分散体系——>溶胶——>凝胶——> 纳米材料 利用溶胶凝胶技术制备发光材料主要是是采 用金属醇盐的方法，即以金属醇盐作为原料进过 水解反应，聚合反应得到溶胶和凝胶。
• 硅酸盐基 采用硅酸盐为基质的长余 Nhomakorabea材料，由于硅酸 盐具有良好的化学稳定性和热稳定性，同时原料 SiO2廉价、易得，近些年来越来越受人们重视， 并且这种硅酸盐材料广泛应用于照明及显示领域。 自从1975年日本首先开发出硅酸盐长余辉材料 Zn2SiO4:Mn,As（砷），其余辉时间为30min。此 后，多种硅酸盐的长余辉材料也相继被开发。
长余辉发光材料
概念
• 长余辉发光材料简称长余辉材料，又被称 为蓄光型发光材料、夜光材料，其本质上 是一种光致发光材料，它是一类吸收能量 如可见光，紫外光，X-ray等，并在激发停 止后仍可继续发出光的物质，他能将能量 储存在能陷里，是一种具有应用前景的材 料。
发展史
• 长余辉材料是研究与应用最早的材料之一，许多天然矿石 本省就具有长余辉发光特性，并用于制作各种物品,如 “夜光杯”、“夜明珠”等（图1）。真正有文字记载的 可能是在我国宋朝的宋太宗时期（公元976—997年）所 记载的用“长余辉颜料”绘制的“牛画”，画中的牛到夜 晚还能见到，其原因是此画中的牛是用牡蛎制成的发光颜 料所画，西方最早的记载此类发光材料的是在1603年一位 意大利修鞋匠焙烧当地矿石炼金时，得到了一些在黑夜中 发红光的材料，以后分析得知，该矿石内含有硫酸钡，经 过还原焙烧后部分变成了硫化钡长余辉材料。从此以后， 1764年英国人用牡蛎和硫磺混合烧制出蓝白色发光材料， 即硫化钙长余辉发光材料。
无机功能材料-长余辉发光材料
图解：
注： S为发光体贮存的光能 t 为时间
2.1 热释光
低温下激发 荧光完全消失后，慢慢地升高温度 影响因素：陷阱的个数、陷阱的深度
2.2 光致释光与光致猝灭
含有深陷阱杂质的荧光粉激发后，再用红 外或红光照射，会出现： 发光强度增强——光释发光
（Photostimulation） 发光强度减弱——光致猝灭
5.6其它方法
除上述几种方法外, 还有化生产中具有不可替代 的地位。
6、对长余辉发光材料的个人看法
长余辉发光材料是光致发光材料中的一个重要分支,长余 辉发光材料在人类生活中起着不可或缺的作用，不管是生 活用品、建筑用品对长余辉发光材料都非常“器重”。 经过我查阅过的文献，始终不能给长余辉发光材料的发光 原理给出一个一致而且明确的定义，可想而知，长余辉发 光材料还有很长一段研究旅程。 而自九十年代发现该材料开始，人们一直很看重该材料的 研究，无论是对该材料的原理研究、还是制备、改进等等， 很多研究都取得非凡的进步，我相信，在未来，长余辉发 光材料将继续被改进，继续在人类生活中发光发热。 但毕竟长余辉发光材料里含有不少放射性物质，我相信， 对人体和环境都造成一定的危害，希望化学家们在改进性 能的同时能照顾环境，使新型化学用品能够真正造福人群。
余辉性能提高到CaS：Eu 的六倍以上水平, 而且化学稳定性好, 长时间不分解, 是长余 辉行业的又一进步( 分别标记为RO、REO, 发射光谱峰值分别为630nm 和626nm)
5、长余辉发光材料的制备
5.1 高温固相合成法 5.2溶胶-凝胶( So-l gel) 法 5.3水热合成法 5.4燃烧法 5.5共沉淀法 ……
发光原理
定义：在阳光和紫外线照射停止后仍能发 光，并具有较长余辉时间的材料。
长余辉发光材料
• 尽管长余辉材料本身就是一种功能陶瓷材 料，但它的热稳定性是有一定限度的，温 度对长余辉材料的发光性能的影响很大， 随着灼烧温度的升高，发光亮度急剧下降 ，甚至发生荧光猝灭。
பைடு நூலகம்
目前对于Eu2+激活的碱土铝酸盐长余 辉发光材料的研究仍然十分活跃,其材料及 相关的发光品种已经工业化和商品化。尽 管如此,对于新型长余辉发光材料的研究和 应用还存在以下主要问题。
l)发光颜色主要是绿色,在氧化物体系中缺乏 蓝色,特别是缺乏红色发光品种。 2)发光机理尚不十分清楚,有待继续深人研 究。目前用做辅助激活剂的主要是稀土离子 ,对于非稀土离子对Eu2+和其他稀土离子长 余辉发光的影响和作用研究甚少。
3)发光激活离子主要是Eu2+，对其他一些 稀土离子特别是重稀土离子和过渡金属离 子的研究很少。 4)长余辉发光材料的应用范围较窄,主要是 用作夜光材料。这类新型长余辉发光材料 有可能应用于储能显示材料、太阳能光电 转换材料、光电子信息材料等方面。 深入开展新型长余辉发光材料的基础研究 和应用研究具有非常重要的理论意义和实 际价值。
除了上述几种方法用于余辉料制备方法 外，还有水热合成法、微波辅助合成法、 化学沉淀法等。通过采用这些新型合成技 术的采用，科研结果表明提高材料的发光 性能上取得突破，也可能获得传统制备技 术所无法得到的发光材料，从而得到新的 发光材料的种类,进一步拓宽来长余辉材料 的研究应用领域。
发展趋势
• 经历了长时间的发展，长余辉材料已自成体系， 它以其自身独特的“魅力”崭露头角，并且显现 出广阔的发展应用前景。虽然，在这方面的研究 十分活跃。但是，在其研究和应用中还存在着很 多的问题有待解决。对长余辉材料发光机理研究 还不是很充分，仍有很多问题需要解释；基质材 料和激活离子的选择比较少与单一；如何用更好 的合成方法替代高温固相合成反应法是亟待解决 的问题……长余辉材料由于其在体外激发在其生 物应用方面避免了体内自荧光的影响，非常有望 应用于储生物成像方面。相信通过控制材料的组 成、结构，改进制备工艺，长余辉材料一定会在 更多的更广泛的应用。
长余辉发光材料
长余辉发光材料长余辉发光材料是一种具有特殊发光效果的材料，它可以在光源消失后仍然持续发光一段时间。
这种材料在夜间或低光环境下具有很好的应用前景，可以被广泛应用于夜光表面、安全标识、装饰艺术等领域。
长余辉发光材料的发光原理是通过吸收光能，然后在光源消失后释放出光能，从而实现持续发光的效果。
长余辉发光材料的应用范围非常广泛，它可以应用于建筑物的夜光装饰、交通标识、航空航天领域、军事领域等。
在建筑物的夜光装饰中，长余辉发光材料可以作为夜光涂料，涂刷在建筑物的外墙或装饰物上，不仅可以美化建筑物的外观，还可以在夜间提供照明效果，起到节能环保的作用。
在交通标识方面，长余辉发光材料可以应用于道路标线、交通标牌等，提高夜间交通的安全性。
在航空航天领域和军事领域，长余辉发光材料可以用于夜间导航、标识和照明。
长余辉发光材料的发光效果和持久性是评价其质量的重要指标。
优质的长余辉发光材料应具有高亮度、长发光时间、稳定的发光效果和耐久性。
通过不断的研究和开发，科学家们已经开发出了各种各样的长余辉发光材料，包括无机型和有机型两大类。
无机型长余辉发光材料具有耐候性好、光稳定性高、发光亮度高等特点，适用于室外环境；有机型长余辉发光材料则具有柔韧性好、加工性强、色彩丰富等特点，适用于室内环境。
随着科技的不断进步和人们对环保节能的重视，长余辉发光材料将会有更广阔的应用前景。
未来，长余辉发光材料有望在建筑、交通、航空航天、军事等领域得到更广泛的应用，为人们的生活和工作带来更多便利和安全保障。
总的来说，长余辉发光材料作为一种新型材料，具有独特的发光效果和广泛的应用前景。
它不仅可以满足人们对于美观、节能、环保的需求，还可以在夜间提供照明和安全保障。
相信随着科学技术的不断发展，长余辉发光材料将会有更多的创新和突破，为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
长余辉发光材料进展
色 ＣＳ Ｅ ａ ： ｕ系列。硫 化物长余辉发光材料 的突出优点是 体色
鲜艳 、 发光颜 色多样 、 弱光下 吸 光速度 快。但是 硫化 物长 余
辉 材 料 存 在 着 明显 的缺 点 ， 余 辉 亮 度 低 、 辉 时 间 短 、 学 如 余 化 稳 定 性 差 、 潮 解 ， 能 用 于 室 外 ， 且 生 产 过 程 对 环 境 污 染 易 不 而 大 ， 最大缺点是不耐紫外线 ， 紫外 线照射下会 逐渐发 黑 ， 其 在
ＺＳ Ｃ ｎ ： ｕ系 、 光 颜 色 为 蓝 色 的 Ｃ Ｓ Ｂ 系 列 和 发 光 颜 色 为 红 发 ａ ：ｉ
材 料 的特 性 与合 成 方 法 密切 相 关 ， 文 综 合 评 述 了几 种 本
合 成 稀 土 发 光 材 料 的 主要 方 法 。
２ １ 高温 固相法 ．
长余辉 材料 的制 备一般 采用 的是 高
Ｄ ， 仅 特 性 优 异 ， 且 余 辉 亮 度 高 ， 间更 长 。 ｙ 不 而 时
（ ） 于硅 酸 盐 体 系 蓄 光 型 发 光 材 料 的应 用 特 性 优 良 ， 以 ３由 所 在 某 些 领 域 的应 用 （ 陶 瓷 行 业 ） 蓄 光 型 发 光 制 品 要 优 于 铝 如 ， 酸盐体系 。
Hale Waihona Puke 温 固相法 。在稀土发光 材料中使用的高温 固相法 ， 绝大多数 是指 “ 固相 ＋固相 ＝固相” 的反应 。高温 固相法历史悠 久 ， 工 艺成熟 ， 适用性强 ， 操作简便 ， 是稀土 发光材料 中最经典最 常
用 的方 法 。但 这 种 方 法 存 在 着 固 有 的 缺 陷 ： 应 不 易 进 行 完 反 全 ， 烧 温度高 ， 应 时 间长 ， 光强度后 处理 后明显 降低 ， 灼 反 发 杂 质 难 以 除净 ， 设 备 要 求 较 高 。 对 ２ ２ 溶 胶 一凝 胶 法 （ｏ — ｅ Ｅ 溶 胶 一凝 胶 技 术 的 基 本 ． Ｓ ｌ Ｇ １）６ ］ 原理是 ： 以金 属 醇 盐 或 无 机 盐 为 原 料 ， 有 机 介 质 中 进 行 水 在 解 、 合 反 应 ， 溶 液经 溶胶 一 胶 过 程 ， 缩 使 凝 目前 该 法 在 无 机 材 料 科 学 界 受 到 广泛 重 视 ， 稀 土 发光 材 料 的 合 成 中 也 占据 了 在 极 大 的 比 重 。其 化 学 过 程 如 下 ：
一种新的红色长余辉材料：LaAlO3Eu3+
一种新的红色长余辉材料：LaAlO3:Eu3+LaAlO3单掺Eu3+样品可以由La2O3样品，Al(OH)3样品和Eu2O3样品通过1773K 在氧化环境下用固相法成功的获得。
获得的LaAlO3：Eu3+样品具有余辉特性，所表现出来的红色，是由Eu3+离子作为发光中心的，波峰在592nm，610nm和628nm 的发射光组成，分别是Eu3+离子的5D0到7F1,5D0到7F2，和5D0到7F3轨道的跃迁。
热释光测量证明了LaAlO3：Eu3+样品中包含5个热释峰，对应的陷阱能级大约分别为0.95 eV,、0.35 eV、 1.45 eV、 1.17 eV和1.48 eV，其中深度为0.95 eV导致此样品在常温下有余辉。
长余辉发光材料简称长余辉材料，又被称为蓄光型发光材料、夜光材料，其本质上是一种光致发光材料，它是一类吸收能量如可见光，紫外光，X-ray等，并在激发停止后仍可继续发出光的物质，他能将能量储存在能陷里，是一种具有应用前景的材料。
长余辉材料通过吸收激发光的能量变为激发态，然后经过辐射弛豫回到基态放出光子，从而达到延迟发光的作用，从而产生余辉。
所以材料在受激停止后，继续发出的光称为余辉。
余辉的持续时间称为余辉时间。
小于1微秒的余辉称为超短余辉，1~10微秒的称为短余辉，10微秒~1毫秒间的称为中短余辉，1毫秒~1秒间的称为中余辉，大于1秒的称为长余辉。
随着对环保荧光材料的需求逐渐增多，长余辉材料在显示，标识和节能方面的优势让这种材料越来越具有吸引力。
它们被广泛的应用与制作紧急照明，安全指示牌和路标等方面。
近些年来，由于长余辉材料与生物科学组成的交叉学科里，红色长余辉作为生物标记应用于医学领域的美好前景，加大了人们对于红色长余辉的研究力度。
人类研究长余辉物质约有1000余年的历史。
1866年，法国的Sidot首先制备了ZnS：Cu。
最早开展了这一系列长余辉材料的研究工作。
直到20世纪初长余辉材料才真正实现工业化生产和实际应用。
稀土长余辉发光材料的发展
稀土长余辉发光材料的发展、发光机理及应用 李沣 刘志宇 黄云翔 史怡摘要：产品中的每一种材料在其中都发挥着其它材料所无可替代的作用，长余辉发光材料就是这众多材料中的一种。
它，用量少，但是它长时间发出的余辉，确实很好地解决了许多看似不起眼但是实际办起来又很棘手的问题。
关键词：长余辉发光、硫化物、铝酸盐、稀土金属离子、空穴、缺陷能级1.相关概念1.1 荧光与磷光最初的发光分为荧光及磷光两种。
荧光是指在激发时发出的光，磷光是指在激发停止后发出的光。
由于瞬态光谱技术的发展，现在对荧光和磷光不作严格区别，荧光和磷光的时间界限已不清楚。
但发光总是延迟于激发的，目前从概念上区分这两种发光的判据是从激发到发射是否经历了中间过程。
发光的衰减规律常常很复杂，很难用一个反映衰减规律的参数来表示，所以在应用中就硬性规定当激发停止时的发光亮度L衰减到L0的10%时所经历的时间为余辉时间，简称余辉。
一般以持续时间10-8 s为分界，短于的10-8 s称为荧光，长于10-8 s的称为磷光。
1.2 吸收光谱与激发光谱吸收光谱是描述吸收系数随入射光波长变化的谱图。
发光材料的吸收光谱主要决定于材料的基质，激活剂和其他杂质对吸收光谱也有一定影响。
多数情况下，发光中心是一个复杂的结构，发光材料基质晶格周围的离子对它的性质会产生影响，也可以是由发光材料制备中形成的基质晶格的空位决定。
被吸收的光能一部分辐射发光，其余的以晶格振动等非辐射方式消耗掉。
大多数发光材料主要吸收带在紫外光谱区。
激发光谱是指发光材料在不同波长的激发下，该材料的某一发光谱线的发光强度与激发波长的关系。
激发光谱反映了不同波长的光激发材料的效果。
一个有价值的长余辉发光材料应在可见光与长紫外线区域内有较好的吸收与激发效果。
1.3 发射光谱与磷光光谱发射光谱是指在某一特定波长的激发下，所发射的不同波长光的强度或能量分布。
许多发光材料的发射光谱是连续谱带，由一个或几个峰状的曲线所组成，这类曲线可以用正态分布曲线表示。
长余辉荧光材料
长余辉荧光材料
长余辉荧光材料（Long Afterglow Phosphors）是一种特殊的荧光材料，具有持久的余辉发光特性。
长余辉荧光材料通常是以荧光粉为基础，并通过特殊的处理或添加特定的掺杂元素来实现长时间发光的效果。
这些材料能够在光照结束后继续发光一段时间，而且持久时间可以长达数小时至数天之久。
长余辉荧光材料通过吸收外界的光能并将其存储起来，然后在光照消失后以较慢的速度释放出能量并发光。
这种发光过程主要是基于固体激发态和电子复合态之间的能级跃迁。
长余辉荧光材料有着广泛的应用，特别是在夜间照明、应急照明以及标志和指示灯方面。
它们可以被用于制造夜光表盘、夜光图案和标识、逃生指示标志等产品。
由于其环保、节能的特点，长余辉荧光材料被视为一种可持续发展的照明技术。
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长余辉材料的发展与历史
1.1 长余辉发光材料体系
长余辉发光现象自从20世纪初期被发现以来，已经历经了一个多世纪的发展，截止到大约20世纪90年代，金属硫化物体系的长余辉材料都是性能最为优越的。
1992年左右，铝酸盐长余辉材料的研究取得了重大突破，其较之第一代长余辉发光材料在发光的时间和长度上，以及材料本身的化学稳定性上都有了巨大改善。
再往后发现的硅酸盐材料在蓝色系长余辉的发光上性能明显优于铝酸盐材料，并在化学性质上边线出了更为优异的稳定新特质。
1.1.1 金属硫化物体系
金属硫化物体系一直在90年代以前都被认为是性能最为优异的长余辉材料，其分为过渡金属硫化物体系及碱土金属硫化物体系。
过渡金属硫化物体系是最早被人们发现研究的长余辉材料，1866年Sidot在法国首次制备出了黄绿色长余辉发光材料ZnS：Cu2+，在加入Co3+，Er3+作为激活剂激活后可以大大提高其余辉时长，由原先的200min左右提高至500min左右。
但其在紫外线环境下的耐受能力较弱，经长时间照射会出现衰变发黑的现象。
碱土金属硫化物的研究基质主要为CaS，以稀土离子作为激活剂，多为Bi3+Eu2+等。
1.1.2 铝酸盐体系
通过稀土元素铕作为激活剂的铝酸盐也是近年研究热点。
铕激活的高效稀土发光材料多表现为短余辉，在1975年首次被发现的MeAl2O4;Eu2+（Me：Ca，Sr，Ba）其发光特征几乎接近ZnS型传统长余辉材料。
1991年铝酸锶铕磷光体被复旦大学的宋庆梅等合成成功，荧光衰减曲线由指数曲线拟合后的快速衰减和非指数衰减的慢速衰减过程组合而成。
1993年松尺隆嗣报道了关于铝酸锶铕的相关长余辉特性，得到其衰减规律I=ct-n（n=1.10）不同时间发光亮度比的高5~10倍，衰减时间在2000min以上仍可达到人眼能够分辨的程度（0.32mcd/m）。
1995年唐道明等再一次对铝酸锶铕进行了发光特性的的研究，验证了此材料的发光衰减规律。
1.1.3 硅酸盐体系
在铝酸盐体系长余辉发光材料研究正热的同时，肖志国等首次发现了硅酸盐体系长余辉材料。
此种材料在500nm以下短波光激发时，得到的发射光谱420~460nm，峰值450~580nm，峰值在470~540nm间连续变化，可以呈现出蓝，蓝绿，绿，绿黄，黄颜色长余辉。
硅酸盐系列长余辉发光材料，具有化学稳定性好，耐水性强，用5%naoh溶液浸泡，铝酸盐系列发光材料在室温下2~3小时后不发光，但是硅酸盐系列材料大多可以在20天之内保证一定的发光强度和性能。
1.2 长余辉材料合成方法及其优缺点
目前的长余辉发光粉体的制备最主要最常用的方法是高温固相法，溶胶凝胶法，水热法及燃烧法，除去以上几种，还有共沉淀法，高分子网络凝胶法，微波加热法等等。
1.2.1 高温固相合成法
高温固相合成法是制作长余辉发光材料的最常用，也是最简单的方法。
其过程是用达到纯度粒度要求的粉体原料按照计算好的比例称量，加入相应的助熔剂研磨一定的时间使其充分混合，并在相应粉体的烧结温度下加热一定长的时间，由相应的实验材料及方案确定灼烧氛围，并确定之后是否还要进行洗粉，筛选等加工工艺。
1.2.2 溶胶凝胶法
溶胶凝胶法，以醇盐或无机盐溶液作为原料，在较低温度下，通过在溶液中进行的聚合或水解等化学反应形成溶胶，然后再生成一定结构的凝胶，最后干燥煅烧去除有机成分得到成品。
溶胶凝胶法的突出优点主要是，可以在较低温度下进行产品的制备，并且均匀性好，粒度小，是非常有前景的一种合成方法。
1.2.3 水热合成法
水热合成法是将反应物原料与水一起进行加压至1MPa~1GPa，温度加热到100到1000之间，此时大多数反应物部分溶于水并在液相或气相中发生反应。
在亚临界和超临界反应条件下，可以替代高温固相反应，由于水热反应的均相成核与非均相成核与固相反应的扩散机理不同，故而也可以做出固相法无法达到的成品。
水热法产物纯度高，分散性好，粒度易于控制。
1.2.4 燃烧法
将金属硝酸盐与尿素等燃烧剂按一定配比混合，利用二者的反应热传导到反应原料中，通过极短时间的高温反应合成相应的化合物，该方法反应时间短，产物粒度小，但是成品发光性能不够理想。
当高温固相法制备中得到的成品材料粒径过大，如果加以球磨等工艺后又会破坏其原有晶型，致使一系列发光性能受到影响，发光强度亮度大幅度下降。
此时应当尝试使用燃烧法制备。
1.3 LuAG的发展历史及其介绍
1982年menzer首次进行了石榴石结构的研究，它属于体心立方晶系。
石榴石一词原指一系列天然矿石，这些矿石颗粒外形形似石榴籽，故得名石榴石。
天然石榴石是金属的硅酸盐，分子式通式是
R22+R33+(SiO4)3
当分子式中的R22+R33+Si4+完全被Lu3+、Al3+取代占据，就会得到分子式为Lu3Al2(AlO4)3的镥铝石榴石，LuAG有光学各向同性的特点，可以得到较高的光学质量，作为激光和闪烁基质材料，其各个方面表现都极为优异，故近些年来来逐渐成为研究热点。
1.3.1 晶体结构
镥铝石榴石结构属于体心立方体系。
所有阳离子均为正三价，晶胞常数为11.924埃. 单位晶胞中有8个Lu3Al2（AlO4）3分子，一共有Lu3+离子24个，Al3+离子40个，O2—离子96个。
图1.1
图1.2
镥离子位于8个氧离子配位的正十二面体的中心位置，16个铝离子位于6个氧离子配位的正八面体中心，另外24个铝离子位于4个氧离子配位的正四面体中心，八面体的铝离子形成体心立方结构，四面体铝离子和十二面体镥离子位于立方体的面等分线上，LuAG由一系列共顶点的四面体和八面体组成，氧离子位于角上，铝离子位于中心位置。
每一个八面体和六个四面体相连，每一个四面体与四个八面体相连，镥原子位于四面体和八面体构成的十二面体的中心。
而且每一个四面体和八面体分别和两个和六个三角形的十二面体共棱。
每一个三角十二面体和两个四面体，每四个八面体和四个其他的三角十二面体共棱。
八面体和四面体都有两种不同的键长，呈歪斜状，故镥铝石榴石的晶格结构是一种几遍的结构。
1.3.2 几种制备LuAG单晶方法
1、提拉法
从熔体中直接提拉籽晶并使之结成一整个单晶的方法，先将所需的材料融化在坩埚里，用籽晶伸到熔体中，调节炉体的温度使籽晶部分熔化，逐渐减低温度使籽晶开始生长，再将籽晶慢慢的提上来。
2、坩埚下降法
使一个垂直放置的坩埚缓慢通过温度垂直下降的温度梯度区，熔体自下向上凝固，坩埚中，熔体相对干过有一定的相对移动，形成温度场，使晶体生长。
3、微拉法
基于坩埚底部微通道连续输运熔体，熔体在固液分界面上连续凝固从而晶体长大，稳定状态下，熔体和晶体都被以一定的速度向下输运，但两者速率并不相同。
1.3.3 稀土掺杂LuAG晶体发光机理以及应用前景
镥铝石榴石与钇铝石榴具有共同的石榴石结构，但镥铝石榴石比起钇铝石榴石，因为密度较大（约是钇铝石榴石的1.5倍），故具有更好的抗冲击性能和化学辐射稳定性。
一半多倍应用在正电子发射断层成像，并且对x射线有很大的吸收系数。
故也可作为x射线成像屏。
由于LuAG的立方晶系，有着光学各向同性的优良特点，luag掺杂稀土之后优异的光学性能使其成为广受欢迎的激光基质材料和闪烁基质材料。
稀土离子大多是f-f电子跃迁，但是Ce，Pr，Tb，Eu，Yb，Sm，Tm，Dy，Nd等稀土离子存在4f-4f5d宽带的f-d跃迁。
掺镱镥铝石榴石（Yb:LuAG）与Yb:YAG相比具有更大的有效发射峰截面，以及更高的热传导率，常用作固体激光材料。
并且，Tm:LuAG,Ho:LuAG,Yb:LuAG等，还可作为阴极射线荧光粉，微片激光器，或应用于中子物理领域。