铋酸盐玻璃结构和闪烁性能的研究(2)
铋酸盐玻璃中，Bi3+高原子量可以赋予玻璃的高密度，使之成为闪烁材料的基材；Bi3+离子在紫外区能产生强烈的吸收，这就意着这些离子结构中的电子能在紫外光激发下产生跃迁，当跃迁电子退激时，一部分能量将以荧光形式发射出来；由于玻璃固有的透明性，制备容易，能形成大体积等特点，使得铋酸盐玻璃成为颇有希望的闪烁材料[ ]。
铋酸盐玻璃具有优良的透红外性能、较低的熔化温度和玻璃转变温度、高折射率、高非线性折射率等优点可以用来制备高能物理实验及防X射线、B射线、C射线的辐射屏蔽窗、光学凸透镜及道路标志、路面划线、交通管理标识反光标志板上的玻璃微珠等。铋酸盐玻璃对于在低光学损耗光学纤文材料的研制和制备（如：加速器超快光开关、光频隔离器和光克尔开关等[1]）也具有良好的应用前景。铋酸盐玻璃还是一种优良的稀土离子发光介质。相比其它基质玻璃，秘酸盐玻璃具有较大的强度参量、受激发射峰值截面、荧光半高宽和带宽品质因子考，说明这是一种比较理想的可用于宽带放大的增益基质[ ]。综上所述，铋酸盐玻璃作为一中闪烁材料具有良好的发展和应用前景。
1.1.1 重金属氧化物玻璃
重金属氧化物( Heavy-metal Oxide，简称HMO) 玻璃指的是以氧化铅( PbO)、氧化铋( Bi2O3)、氧化锑( Sb2O3)、氧化碲( TeO2) 以及其它在元素周期表中的第五、吹冰周期中具有高原子量的金属氧化物为基础组份而形成的玻璃。在这类玻璃中，重金属阳离子是作为玻璃网络形体阳离子而参与玻璃结构的构成的，阳离子含量大于50%。重金属氧化物玻璃与传统氧化物玻璃的主要差别在于：传统硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐玻璃是以传统网络形成体氧化物SiO2、B2O3、P2O5等为主要成份的，而重金属氧化物玻璃是以传统概念中的网络修饰体氧化物为主要成份；传统网络形成体氧化物其离子键占40～50%，而共价键占50～60%，共价键的方向性使得这些物质在熔融冷却过程中，其键角允许分布在与晶体有差异的一定范围内，从而易于形成无定形网络结构，由单一SiO2或B2O3或P2O5也能获得玻璃。而重金属氧化物是以离子键为主的，当熔体冷却时，正负离子间的距离和相对几何位置容易改变，析晶需要克服的能量势垒较小，易于按紧密堆积原理排列成为有规则的晶体，因此，重金属氧化物通常不能单独形成玻璃，需要引入第二、第三组份或更多组份才能形成玻璃。根据第二、第三组份的不同，可将重金属氧化物玻璃分为三类：一类是添加物仅为传统网络形成体氧化物( 如 PbO-SiO2、PbO-B2O3、PbO-Bi2O3-B2O3、PbO-Bi2O3-SiO2、PbO-Bi2O3-P2O5 等系统)；一类是添加物为非传统网络形成体氧化物(如PbO-Bi2O3-Fe2O3、PbO-Bi2O3-CdO、PbO-Bi2O3-Ga2O3、PbO-Bi2O3-CdO-Fe2O3 等系统)；还有一类是添加物既含传统网络形成体也含非传统网络形成体的混杂物(如PbO-TeO2- SiO2-B2O3-TiO2, PbO-Bi2O3-SiO2-B2O3-CdO等)。根据这种分类，重金属氧化物玻璃是玻璃家族中组成十分庞杂的一大玻璃体系，构成玻璃的主要组成可以是PbO、Bi2O3、Sb2O3、TeO2等单一氧化物，也可以是这些氧化物的二元、三元或四元系统；而添加物可以是单一的传统网络形成体氧化物或非传统网络形成体氧化物，也可以是多组份的网络形成体氧化物或多组份的非网络形成体氧化物，还可以是既含传统网络形成体又含非传统网络形成体的混杂物。但实际上，在已知的玻璃系统中，比较研究最多且更有实际意义的是PbO、Bi2O3基重金属氧化物玻璃。Pb2+、Bi3+离子所具有的特性使得PbO、Bi2O3基重金属氧化物玻璃具有一系列传统玻璃不具有的特殊性能[ ]。
具有高三阶极化率的铋酸盐玻璃成为了大家研究的热点之一。