石榴石闪烁材料的研究进展

稀土离子掺杂的石榴石闪烁材料是20世纪90年代以后发展出的新型氧化物闪烁体。以Ce~(3+)为发光中心的YAG与LuAG晶体是性能优良的闪烁体,具有纳秒级快衰减、高光产额等特性。而Pr~(3+)为发光中心的LuAG单晶以其更快的衰减时间,被认为是下一代的TOF-PET探测器用的关键材料之一。在此基础之上,由于YAG与LuAG陶瓷制备温度较低,有利于减少基质中的反位缺陷,从而实现对闪烁性能优化。而近年来,"缺陷工程"与"能带工程"两种新思想的提出,对石榴石单晶与陶瓷的优化提出新的思路,从而石榴石闪烁材料性能得到进一步提升。本文综合评述了石榴石单晶与陶瓷闪烁体的研究进展,着重介绍"缺陷工程"和"能带工程"两种思想在石榴石体系闪烁材料优化中的应用,最后对其发展前景进行了展望。