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自从稀土离子Sm2+的掺杂材料在室温实现了永久光谱烧孔现象(PSHB),便引起了人们广泛的研究兴趣。在自然界中稀土元素钐一般以三价Sm3+离子形式存在,要使其还原成二价Sm2+离子通常使用还原气氛,这需要一套复杂的气流循环系统。除此之外还有高能射线辐照还原方法,如飞秒激光、β射线、γ射线、X射线。这两种还原方法,各有优势,通过对比两种方法还原后样品的发光性能以及稳定性,可以为PSHB材料制备选定还原手段提供数据上的支持。Sm2+离子还是很好的结构探针离子,在晶格之中受到周围环境的影响很大,微小的晶体学结构变化,在选择激发和发射光谱上就会得到不同的5Do→7F0跃迁,它具有不同的发光衰减曲线。利用这个特点,可以研究稀土离子所处的周围结晶学环境,探测稀土离子在发光体中的格位对称,提供了基质中不同发光中心格位的对称性,进而给出物质结构的详细信息。本论文选择了LiBaB9O15, Ba3BP3O12, Ba2SiO4和SrO-BaO-P2O5-B2O3玻璃作为基质材料,以Sm2+作为激活离子,通过高温固相反应和高温熔融淬火法分别制备了Sm3+离子掺杂的LiBaB9O15, Ba3BP3O12, Ba2SiO4和SrO-BaO-P2O5-B2O3玻璃发光材料,并用X射线辐照或还原气氛(H2/He)还原得到了Sm2+离子,研究了Sm2+的X射线辐照和氢气气氛还原效果和还原机理、Sm2+离子的发光性能和发光衰减,对Sm2+离子掺杂材料微结构进行了探讨。第三章,高温熔融淬火法制备了Sm203掺杂SrO-BaO-P2O5-B2O3玻璃材料。并通过X射线辐照使Sm3+离子还原成Sm2+离子。在X射线辐照过后,材料在不同温度下的发光光谱显示Sm3+离子已经成功地还原成Sm2+离子,Sm2+离子的发光对温度有很大的依赖性。通过光漂白实验研究Sm2+离子的光稳定性。通过热释光和发光衰减研究碱土金属硼磷酸盐玻璃中Sm3+离子还原成Sm2+离子的还原机理。第四章,高温固相法制备了Sm3+离子掺杂Ba2SiO4无机发光材料,并通过X射线辐照使Sm3+离子还原成Sm2+离子。增加X射线辐照时间能使Sm2+离子发光变强,直到辐照10小时时发光强度趋于饱和。不同温度(10-300K)下Sm2+离子的5Do→7Fo能级跃迁发光和衰减曲线显示了Sm2+离子在Ba2SiO4基质中占据了不同对称性的晶格位置。不同格位的Sm2+离子有着不同的淬灭温度,在低于150K温度下Sm2+离子占据了三个不同的晶格位置,但是高于190K温度时只有一个晶格位置的Sm2+离子发光。Sm3+离子还原成Sm2+离子还原机理的研究基于晶体结构、晶格位置分布、电荷补偿、晶体场对Sm2+离子的作用和X射线辐照产生的缺陷。通过光漂白实验研究Sm2+离子的光稳定性。第五章,高温固相法制备了Sm3+离子掺杂LiBaB9O15多晶粉料,并通过X射线辐照使Sm3+离子还原成Sm2+离子。测试得到Sm2+离子的发光光谱和衰减曲线。通过样品在空气中经过不同温度的热处理后的发光光谱研究Sm2+离子的热稳定性。通过光漂白实验研究Sm2+离子的光稳定性。结果显示Sm2+离子掺杂LiBaB9O15材料比文献报导的材料有更高的稳定性。第六章,高温固相法制备了Sm3+离子掺杂Ba3BP3O12多晶粉料,并通过还原气氛和X射线辐照使Sm3+离子还原成Sm2+离子。测试得到两种样品在不同温度(10-300K)下的发光光谱和衰减曲线。两种样品中Sm2+离子的发光性能、晶格分布和温度猝灭各有不同。通过光漂白实验研究Sm2+离子的光稳定性。讨论了两种不同还原方法的还原机理。本论文系统研究了Sm2+离子掺杂的LiBaB9O15,Ba3BP3O12, Ba2Si04基质和SrO-BaO-P2O5-B2O3玻璃发光材料的发光性能及其稳定性,首次报导基质Ba2Si04基质和SrO-BaO-P2O5-B2O3玻璃中Sm2+离子X射线辐照还原机理；首次报导Ba3BP3O12材料中Sm2+离子还原气氛和X射线辐照的还原机理的不同。本论文实验结果将会对材料在光存贮器方面的应用提供可靠又有效的信息。