钨酸钙（CaWO₄）是白钨矿的主要成分，也是一类发光材料的基体。将它制成单晶，可把粒子或射线沉积的部分能量转化为可检测的光。引入不同的稀土离子，则可以改变发光颜色，或利用发光强度随温度变化的规律测温。

图 1 钨酸钙单晶与稀土掺杂材料的三种应用

一、闪烁单晶用于低温粒子探测

钨酸钙单晶无需加入稀土离子也能发光。一项布里奇曼法生长单晶的研究发现，在 X 射线激发下，样品的发射带中心约为 424 纳米，位于蓝紫光波段。发射光谱可用于匹配光探测器，晶体的透光性和发光衰减时间则关系到光信号的收集与读出。

在 CRESST-III 暗物质搜寻实验中，钨酸钙单晶已用作低温探测靶材。粒子在晶体中沉积能量时，探测装置同步记录热信号和闪烁光，通过两者的比例辅助区分核反冲与部分放射性背景。为减少晶体自身放射性造成的干扰，研究团队还对原料和合成粉体进行了提纯，并将由提纯材料生长的晶体装入实验装置。

二、铕掺杂荧光粉用于白光 LED 研究

钨酸钙可作为三价铕（Eu³⁺）的发光基体。《硅酸盐学报》报道，研究人员制得的掺铕荧光粉可受 393 纳米近紫外光或 464 纳米蓝光激发，主发射峰位于约 615 纳米。该红光有望补充白光 LED 光谱中的红色成分。用于实际封装时，还需验证荧光粉的转换效率、受热后的发光表现及长期稳定性。

三、铽掺杂材料用于光学测温研究

三价铽（Tb³⁺）掺杂的钨酸钙也可用于光学测温研究。一项发表于《Optics Express》的实验分别用 379 纳米和 413 纳米的光激发样品，记录同一发射带的两次强度。研究人员先标定强度比与温度的关系，再据此反推温度。由于读数来自光信号，这种方法适合研究非接触测温。

四、结语

从已用于低温探测装置的单晶，到仍在验证的荧光粉和光学测温材料，钨酸钙的应用取决于晶体质量、掺杂配方和器件匹配。广西泰坦新材科技有限公司欢迎高校、科研机构及产业伙伴就钨酸钙新材料开发与应用开展交流。