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此外,在较高浓度或温度的情况下,闪烁晶体中的发光中心也可以通过浓度或热猝灭产生较短的光衰减,但这往往伴随着晶体光输出的降低。

闪烁晶体的品质因数

Birks[13]第1次将品质因数(m)的概念引入无机闪烁晶体的表征中。品质因数是指闪烁晶体的光输出与光衰减的比值。

铈离子掺杂无机闪烁晶体的研究现状

由于铈离子掺杂的无机闪烁体通常具有高光输出和快速衰减的特点,因此从20世纪80年代末和90年代初开始,国内外对铈离子掺杂的无机闪烁体进行了大量的研究和探索[40]-[50],涉及的闪烁体包括氟化合物、溴化物、氧化物和硫化物等无机闪烁体


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在大多数无机闪烁晶体中,经常显示两个或更多的光衰减时间常数,它们分别对应于快成分和慢成分。BaF2晶体是目前所有无机闪烁晶体中光衰减常数0快(约0.8ns)的闪烁材料。此外,BaF2还具有约600毫微秒的慢分量[5][52][21]。

在许多闪烁计数应用中,不只无机闪烁晶体的光衰减性能特别重要,其光输出性能也同样重要。因此,品质因数(M)通常用于表征无机闪烁晶体的性能,M指光输出与光衰减的比率[13]

一般来说,m值越大意味着检波器的信噪比越好。 湖北CeYAG晶体原料Ce:YAG闪烁晶体在使用过程中有什么缺陷?

无机闪烁晶体晶体应用很广,可用在核医学成像(XCT和正电子发射断层扫描)

X射线断层扫描(XCT)和正电子发射断层扫描(正电子发射断层扫描)是现代影像医学领域的两种前沿核医学成像技术[29]-[33]。前者提供患病组织的解剖图像,而后者提供患病组织的功能成像。二者优势互补,在心-血.管.疾;病和肿‘’瘤的诊断和治聊中发挥重要作用。尤其是PET成像技术,不只是现代影像医学的前沿技术,也是本世纪末生命科学的重大突破。它可以在体外无损伤、定量、动态地从分子水平观察人体内代谢物质或药物的活性及其在疾病中的变化。在显示正常或异常功能方面,PET具有其他成像方法无法替代的优势。在发达国家,正电子发射断层扫描已经成为一种很广使用的临床诊断方法。例如,自1998年以来,美国食品和药物管理局(FDA)和卫生保健金融管理局(HCFA)已同意为11种正电子发射断层扫描成像诊断付费,包括心脏、大脑、心肌、中瘤、肿溜证、阿尔茨海默病等的诊断,使正电子发射断层扫描技术成为人类主要疾病临床诊断的重要方法[[29]

铈离子掺杂氟化物闪烁晶体

一般来说,纯氟化物晶体的闪烁机制通常是CVL、STE等闪烁荧光机制,光衰减快,可广泛应用于快速闪烁计数领域。然而,氟化物闪烁晶体的光输出小,发射波长接近紫外,晶体的热力学性质差。为了提高氟化物闪烁晶体的性能,人们对掺铈氟化物闪烁晶体进行了研究。研究表明,在BaF2闪烁晶体中掺杂Ce3离子不但可以有效压制慢成分,提高快衰落光输出,而且可以提高晶体的辐照强度和热力学性能[52]。在LiBaF3晶体中掺杂铈离子也可以大提高晶体的闪烁性能[53]。 Ce:YAG生长周期是多久?

高温闪烁晶体今后的发展趋势主要包括以下几个方面:  

第1,研究高温闪烁晶体中存在的各种点缺陷及其对闪烁性能的影响,真正实现无机闪烁晶体的分子优化与分子设计。

第2,寻求优化的高温闪烁晶体生长方法以及工艺技术。目前,多数高温闪烁晶体主要是通过提拉法生长的,探索改进的提拉法或其它的工程化生长工艺技术对研究开发高温闪烁晶体具有十分重要的意义。

第3,发展混合型高温闪烁晶体将是今后发展的趋势之一。例如,Ce:LuAP高温闪烁晶体具有十分诱人闪烁性能,但是在晶体生长过程中容易生成石榴石相,很难获得稳定的LuAP相,从而限制了晶体的使用.1近,研究表明,与Ce:LuAP晶体相比,混合型晶体Lux(RE3+)1-xAP:Ce (RE3+ = Y3+ or Gd3+)可以降低晶体生长难度以及生产成本,同时闪烁性能也比较理想。

第4,开展多掺杂以及探索新型发光离子的高温闪烁晶体也会逐步受到人们的重视。随着探测器件的小型化多功能化的迅猛发展,具有多种探测功能的复合闪烁探测单晶材料将会成为一个研究热点。另外,探索其它发光中心离子的闪烁性能也将会逐步引起人们的关注,特别对能与现有的探测设备耦合匹配,容易掺杂等激发离子的研究。 Cz-Ce:YAP晶体的光学性能?江苏CeYAG晶体生产厂家

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常用无机闪烁晶体的闪烁特性

自NaI:Tl无机闪烁晶体发明以来,出现了大量的无机闪烁材料,例如0近一篇文章报道了400多种闪烁化合物[22]。然而,在高能物理、核物理和核医学等领域已经得到普遍应用的具有优异性能的闪烁晶体很少,如NaI:Tl、CsI:Tl、CdWO4、BGO和PWO等。此外,近年来新出现的掺铈高温闪烁晶体如YAP、LSO和LuAP是新一代具有诱人闪烁性能的无机闪烁晶体。

无机闪烁晶体的主要应用

与塑料聚合物、液体、液晶和荧光粉等普通闪烁材料相比,无机闪烁晶体具有密度高、体积小、物理化学性质和闪烁性能优异等突出特点,在所有实用闪烁材料中占有重要地位。由闪烁晶体、光电倍增管、硅光二管和雪崩光电二极管组成的探测元件具有普遍的应用背景


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