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卤化镧系LnX3(Ce)闪烁晶体的研究进展 总被引:2,自引:0,他引:2
卤化镧系LnX3(Ce)(Ln=La、Lu、Gd;X=Cl、Br、I)闪烁晶体由于其高发光效率、快衰减和高的能量分辨率等优异性能而在医学成像技术-单光子发射计算机层析扫描(SPECT)和正电子发射层析扫描(PET)中存在巨大的应用前景.本文概述了近年来LnX3(Ce) 晶体的研究进展.从原料制备出发,介绍了它们的晶体生长方法与结构,基本的物理、化学性质,主要闪烁性能、发光机制及其它掺杂效应研究等.最后,对它们未来的研究发展方向和其他应用前景作了展望. 相似文献
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闪烁晶体材料的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
闪烁晶体用于X射线和γ射线等高能粒子探测,在分子医学成像、高能物理、核物理、安全检查、材料无损探伤和地质探矿等领域有着广泛的应用。随着人们对闪烁晶体的更加深入的认识以及晶体生长技术的发展,许多已开发的闪烁晶体的性能得到优化和提高,应用范围也随之扩大,随着应用的更高要求,对闪烁晶体的综合性能要求越来越高,进一步设计、发现、开发和生长具有高密度、优良光学均匀性、高能束粒子阻止本领、高光产额、快衰减、高稳定性、低成本等综合优良性能的闪烁晶体仍然是闪烁材料研究的重点。简要综述了近年来卤化物、钨酸盐、锗(硅)酸盐、铝酸盐和硼(磷)酸盐等重要闪烁晶体材料的研究进展及其闪烁性能和应用前景。 相似文献
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用坩埚下降法生长得到Cs2LiY 0.95Cl6: 5%Ce(CYLC)闪烁晶体, 通过X射线衍射分析证明Cs2LiYCl6:Ce的晶体结构属于钾冰晶石结构, 并与理论计算结果基本吻合。在吸收光谱中观测到源于Ce3+离子从4f向5d1~5电子跃迁的吸收峰和自陷激子吸收峰。X射线和紫外激发和发射光谱测试表明, 位于300 nm的发光属于Cs2LiYCl6:Ce晶体的本征芯价发光, 321 nm的发光归因于自陷激子发光, 350~450 nm范围的发光属于Ce3+离子5d-4f 跃迁发光。在37Cs源伽马射线激发下, CYLC晶体的能量分辨率达到8.1%, 衰减时间分别为58 ns和580 ns。综上所述可知, Cs2LiYCl6:Ce晶体将是一种在中子和伽马射线分辨领域具有广泛应用前景的闪烁晶体。 相似文献
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钨酸铅(PbWO4)闪烁晶体研究进展 总被引:1,自引:1,他引:1
钨酸铅(PbWO4)闪烁晶体是拟使用于西欧大型强子对撞机(LHC)中精密电磁量能器量有希望的候选者,本文概要介绍了近年来国际上对于钨酸铅晶体的研究进展。包括它的闪烁性能、发光机制、辐照硬度和杂质效应等。本文最后列出了欧洲核子研究中心(CERN)的CCC组最近对75根大尺寸PWO晶体综合测试的统计结果。这有助于建立批量生产PWO晶体的质量监控方法。 相似文献
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通过坩埚下降法生长GdI3:2%Ce及无掺杂GdI3闪烁晶体, 得到ϕ15 mm×20 mm的晶体毛坯, 从中加工出尺寸分别为12 mm×10 mm×2.5 mm和11 mm×8 mm×2.5 mm的无包裹体、无开裂的晶体样品, 封装后检测该晶体光学性能。XRD分析结果表明: 掺杂晶体GdI3:2%Ce与无掺杂GdI3晶体结构相同。X射线激发发射(XEL)和紫外激发发射谱(PL)测试结果显示: GdI3:2%Ce晶体在450~700 nm有宽带发光峰, 发光峰位分别位于520 nm和550 nm, 对应于Ce3+的5d-4f跃迁发光。以550 nm为监控波长, 测得在紫外激发下存在三个激发峰, 分别位于262、335和440 nm。GdI3:2%Ce晶体在137Cs源伽马射线(662 keV) 激发下能量分辨率为3.4%, 通过高斯拟合得到的衰减时间为58±3 ns。研究表明, GdI3:2%Ce晶体是一种良好的伽马和中子探测材料, 具有广泛的应用前景。 相似文献
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无机闪烁晶体的生长技术 总被引:2,自引:0,他引:2
综述了无机闪烁晶体的提拉法,下降法,热交换法,浮区法等生长技术,其中最常有和的最前两种方法。同时就某些典型的闪烁晶体讨论了上述生长技术的优缺点。 相似文献
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总结了不同离子掺杂YAG晶体的生长、闪烁特性和Ce∶YAG晶体的发光机理。Yb∶YAG晶体具有非常短的衰减时间(0.98ns),但光产额只有约1190phot/MeV。Ce∶YAG晶体的衰减时间为88ns,光产额可达26000phot/MeV,它具有优良的综合性能,已应用于闪烁探测器和大规模集成电路检测。Gd或Gd/Ga等稀土离子与Ce共掺可进一步提高YAG晶体的闪烁性能,最高光产额达44000phot/MeV,衰减时间为56.9ns。 相似文献
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掺Yb3+闪烁晶体是新近发展起来的一类闪烁体,有可能用于探测太阳中微子.本文简要介绍了掺Yb3+闪烁晶体的电荷迁移发光的机理以及基质晶体对温度猝灭与浓度猝灭的影响.综述了具有石榴石结构和钙钛矿结构的两类掺Yb3+闪烁晶体的研究进展,特别是Yb:YAG和Yb:YAP晶体的生长、闪烁性能以及应用前景.最后,对掺Yb3+闪烁晶体的未来研究方向做了展望. 相似文献
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掺Yb3+闪烁晶体是新近发展起来的一类闪烁体,有可能用于探测太阳中微子.本文简要介绍了掺Yb3+闪烁晶体的电荷迁移发光的机理以及基质晶体对温度猝灭与浓度猝灭的影响.综述了具有石榴石结构和钙钛矿结构的两类掺Yb3+闪烁晶体的研究进展,特别是YbYAG和YbYAP晶体的生长、闪烁性能以及应用前景.最后,对掺Yb3+闪烁晶体的未来研究方向做了展望. 相似文献
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为了提高中子探测效率, 以富集10B的H310BO3为原料, 通过提拉法生长了富集10B的Ce:Li6Lu(10BO3)3晶体。X射线激发发射光谱测试表明: 其发光峰位于360~480 nm, 属于Ce3+离子典型的5d - 4f跃迁发光, 其闪烁发光效率为BGO晶体的3.9倍。在350 nm紫外光和137Cs所发出的662 keV的γ射线激发下测得的衰减时间分别为21.0 ns 和31.7 ns, 在137Cs辐射源激发下所测得的相对光输出是CsI(Tl)晶体的20%, 能量分辨率为9.7%。在慢化252Cf中子源激发下可以观测到明显的中子全能峰, 其能量分辨率为33%。上述研究结果表明, Ce:Li6Lu(10BO3)3晶体具有较高的闪烁效率、快的衰减时间和良好的中子探测效率, 是一种具有应用前景的中子探测用闪烁晶体。 相似文献
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双读出量能器是一种全新设计的高能粒子探测装置, 它能同时测量到Cherenkov光和闪烁光, 因而能更全面地获得高能粒子的信息。目前, 双读出量能器主要有三种设计方式: (1)采用石英纤维产生Cherenkov光, 塑料闪烁纤维生成闪烁光; (2)分别以未掺杂的晶体纤维作为Cherenkov辐射体、Ce掺杂的同种晶体纤维作为闪烁体; (3)采用同种闪烁晶体有效分离Cherenkov光和闪烁光。第三种设计可以消除取样涨落、提高量能器的分辨率, 因而备受关注。本文基于第三种设计方式探讨了钨酸铅(PbWO4)、锗酸铋(Bi4Ge3O12)、硅酸铋(Bi4Si3O12)和镥铝石榴石(Lu3Al5O12)四种。闪烁晶体在双读出量能器方面的研究进展和可能的应用。Pr掺杂PWO晶体以及硅酸铋晶体都有可能用于双读出量能器, 而后者由于吸收边比锗酸铋更短, 更易于分离Cherenkov光和闪烁光, 在双读出量能器应用方面显示出明显的优势。稀土离子掺杂有望进一步提高硅酸铋晶体的性能, 开发出更适合双读出应用的闪烁材料。 相似文献
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闪烁玻璃由于制备工艺简单,尺寸灵活可控,成本低廉等优点,有望成为中国环形正负电子对撞机(CEPC)中强子量能器的候选材料。其中,以Ce3+发光中心掺杂闪烁玻璃有较好的闪烁性能。玻璃基质可以分为氧化物玻璃、卤化物玻璃和微晶玻璃。本文根据Ce3+掺杂不同玻璃基质分类,重点关注了Ce3+掺杂闪烁玻璃的光学透过率、光产额、衰减时间等闪烁性能和抗辐照特性。并且,总结了国内外以及闪烁玻璃合作组的最新研究成果。针对不同玻璃体系的研究现状,从玻璃组成与制备工艺等两个方面探讨了玻璃性能提升手段。最后,对Ce3+掺杂闪烁玻璃未来的研究发展方向做出了展望。 相似文献
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采用中频感应提拉法生长出尺寸为φ60mm×110mm的Ce:Lu1.6Y0.4SiO5(LYSO)晶体,与LSO晶体相比,LYSO晶体的优势是提高了晶体质量、降低了熔点和原料成本等.在室温下测试了LYSO晶体的透过光谱、激发光谱和发射光谱,结果表明Y的加入使LSO晶体的吸收边向短波方向偏移. Ce3+的4f1→5d1跃迁吸收导致紫外区产生三个吸收带.发射光谱具有Ce3+典型的双峰特征,经Gaussian多峰值拟合,双峰395nm和418nm归属于Cel发光中心,而435nm的发光峰与Ce2发光中心有关. 相似文献