具有混合价态特征的稀土硅酸盐闪烁材料及其制备与应用

本发明提供一种具有混合价态调控特性的稀土硅酸盐闪烁材料及其制备方法和应用。该材料通式为RECeAlMSiAlO，其中M为选自铁（Fe）、锰（Mn)、铬（Cr）、镍（Ni）中的至少一种变价过渡金属。RE为镧（La）、镥（Lu）、钇（Y）、钆（Gd）中的一种或多种组合。本发明利用M元素的多价态特性（M/M），配合铝（Al）对硅（Si）位点的异价取代，通过微还原生长与高温氧化退火工艺，构建富负电性晶格微环境，诱导并锁定激活剂铈形成高浓度的Ce（占比>40%），并形成稳定的电荷补偿团簇以钝化M的猝灭活性。该技术方案克服了过渡金属作为猝灭剂的技术偏见，实现了光产额（最高可达38,400 photons/MeV）与衰减时间（<32 ns）的同步优化，且余辉水平显著降低，特别适用于对时间分辨率要求极高的TOF‑PET及高能物理探测装置。