氟化铅由于具有高密度，高折射率，辐射长度短以及紫外透过率高等特点，是综合性能极优异的切伦科夫材料。过去物理实验领域使用的切伦科夫材料多采用氟化铅单晶或者铅玻璃，但单晶生产成本高，生产周期长，高掺杂浓度下易出现成分偏析，铅玻璃存在热传导性能不良的缺点，限制了氟化铅的广泛应用。陶瓷制备工艺上存在优势，同时具有较好的物化性能，本论文考虑以氟化铅为基质制备多晶透明陶瓷来取代单晶在高能实验领域的应用。同时，氟离子的低声子能量使得掺杂的稀土元素不容易出现非辐射跃迁，可以获得比氧化物更好的量子效率。本论文开展了稀土掺杂氟化铅透明陶瓷的制备以及上转换性能的研究。本论文主要研究内容包括以下两方面。　　第一部分，研究了纯PbF2、Y3+:PbF2、Er3+:PbF2粉体的合成工艺与烧结性能。　　采用沉淀法和水热法合成了PbF2纳米粉体，采用共沉淀法合成了Y3+:PbF2纳米粉体和Er3+: PbF2纳米粉体，并采用XRD衍射仪、差热分析、扫描电镜，红外光谱等测试手段对制备的粉体进行表征。结果表明滴加方式，反应浓度对粉体的相组成，形貌以及颗粒大小均有不同程度的影响。沉淀法制备的斜方相氟化铅粒径为80 nm，分散较好，水热法制备的立方相氟化铅粒径为35 nm，团聚较明显。采用共沉淀法合成了掺Y3+离子浓度1 at.％的立方相氟化铅粉体，粒径为28 nm，存在一定团聚。采用共沉淀法合成了Er3+离子掺杂氟化铅粉体，随着掺杂浓度从1 at.%增加到20 at.%，粉体粒径从30 nm减小到20 nm，团聚程度有一定增加，最佳工艺为正向滴定，掺杂浓度5 at.%，得到的PbF2粉体平均粒径为25 nm，分散性较好，烧结性能最佳。分析了煅烧对立方相和斜方相PbF2粉体的影响。　　第二部分，研究了纯PbF2、Y3+:PbF2、Er3+:PbF2陶瓷的制备工艺与光学性能。　　以合成的PbF2纳米粉体作为烧结原料，研究了不同原料，稀土掺杂浓度，烧结温度对陶瓷显微结构和透过率的影响。获得了合适的PbF2透明陶瓷烧结工艺，工艺参数为烧结温度600℃，保温1 h，30MPa压力。采用该工艺条件制备了Y3+:PbF2和Er3+:PbF2透明陶瓷，微观结构无明显气孔或杂相存在，2 mm厚的样品在1200 nm处透过率分别达到65%和73%，分别为氟化铅晶体理论透过率的75%和84%，紫外吸收边达300 nm。采用978 nm激光激发Er3+: PbF2透明陶瓷，在可见光区域范围存在535 nm~560 nm（绿色）、650 nm~675 nm（红色）两个发光高强度光谱带，分别与Er3+离子的2H11/2，4S3/2→4I15/2和2F9/2→4I15/2的跃迁辐射相对应，且红光强度大于绿光。　　综上所述，本论文采用热压法制备的Y3+:PbF2透明陶瓷，为切伦科夫材料提供了新的选择。制备的Er3+: PbF2透明陶瓷，为探索新的光学材料铺平了道路。