中文摘要：

本项目利用X射线高穿透性特性，X射线发光材料直接标记爆炸危险品为手段，利用其对X射线强烈特异性的吸收，首先实现在线检测爆炸危险品的目的；同时利用X射线发光材料发射波长和发光强度的变化作为标识性判据，即可实现对爆炸危险品的光谱识别。直接利用现有的编码技术和流向信息管理手段，最终便可实现对所检爆炸危险品的示踪和溯源。现行的机场、车站所广泛使用的X射线安全检查仪，都可利用本项目研究成果实现爆炸危险品的无损检测。与现有方法相比，具有高灵敏度、广域性特点，检测不再局限于某几种爆炸危险品。这种在爆炸危险品的原料中实施标记的新原理，即使自制炸药也不会漏检；可克服现有技术和方法对爆炸危险品的检测存在漏检、误检率高，只针对某几类爆炸物，不能溯源等不足之点。本研究涉及物理、化学、材料等诸多学科的交叉，及多项工程技术和信息管理技术的综合利用，具有实际的应用前景，既有重要的研究价值又有一定的科学意义。

结论摘要：

将发光材料直接标记爆炸危险品，利用波长和强度的变化为标识性判据，实现对爆炸危险品的光谱识别、示踪和溯源。取得的成果有1)高效发光材料及制备方法探索。硫化物是一种高效的光致发光和X射线发光材料。稀土硫化物的制备异常困难，国内外很少有稀土硫化物发光方面的研究。采用CS2硫化法制备硫化镧时，首次发现掺入铕可降低生成温度500℃以上，700℃就能得到稳定的γ-La2S3。发明了一种通过热解含Ln-S键的稀土配合物前驱体得到稀土硫化物的新方法。在S+Ar气氛下600℃热解Gd[S2CN(C4H8)]3？phen可得到γ-Gd2S3。在氧和氮气氛下则可得到Gd2O2S。若加入碱金属、碱土金属或其它稀土元素的含硫配合物，则可以得到NaGdS2等复合稀土硫化物。该方法还可以制备In2S3等过渡金属硫化物。2)X射线及NIR激发发光材料光谱特性研究爆炸危险品的携带者可以是生物体或器具。X射线对大部分器具和人体有很高的穿透性，但对玻璃穿透很弱且对人体有一定损害。同时采用X射线和生物体光谱学之窗的600-1600nm红光或NIR作为激发源。采用水热法合成的ZnS∶Cu，Al纳米X射线发光材料，可得到绿光或白光。980nm和1550nm激发下Y2O2S∶Yb，Er可分别呈现绿红双色上转换发光，且其发光颜色可在很大范围内连续调节。发光光谱有非常丰富的谱线及强弱变化，能够满足示踪和溯源要求。3)发光材料的功能化及与爆炸危险品的固定通过均相沉淀法得到40-200nm的单分散球形Y2O3∶Yb，Ho。粒径不同发光颜色也不同。将上述Y2O3∶Yb，Ho通过固-气硫化法制备了40nm的球形Y2O2S∶Yb3+，Ho3+。通过Er-Tm-Yb等不同的发光元素的组合，在KY3F10纳米材料中得到白光和其它的发光颜色。将上述纳米粒子通过TEOS或硅酸钠水解包覆一层含羟基的SiO2。而且，还可通过APES和PVP改性，可得到氨基改性核壳结构纳米材料，壳层厚度可通过APES含量来控制。它可以很好地分散在水或酒精中。通过氨基和羟基可采用化学偶合的方法再键合爆炸危险品等有机物，做成X射线/NIR荧光标记，灵敏度可达0.1%。包覆物能够提高发光亮度及发射光谱的绿/红比。4)探测器件结构设计在探测器的结构设计方面获授权专利4项。已发表检索论文15篇，获授权专利5项，培养研究生7人，超额完成了任务指标。