高光产额钨酸铅(PbWO_4)晶体的研究进展

钨酸铅(PbWO4 )晶体由于具有高密度、短辐照长度、高的辐照硬度和快发光等特点而成为目前最具发展潜力的闪烁晶体之一,但其光产额低的缺点限制了它在高能领域以外的应用。因此,提高钨酸铅晶体的光产额以使其在PET装置等低能领域获得应用已成为近年来钨酸铅晶体的研究热点。本文综述了高光产额钨酸铅晶体的研究现状,指出了目前存在的问题。结合理论分析,提出采用坩埚下降法晶体生长技术,离子掺杂和退火等措施是进一步提高钨酸铅晶体光产额的主要途径。

NaF、LiF掺杂钨酸铅晶体的性能研究

采用坩埚下降法生长了NaF、LiF掺杂钨酸铅(PbWO4)晶体,研究了掺杂晶体的透射光谱、光产额和X射线激发发射谱等发光性能。结果表明:与未掺杂PbWO4晶体相比,NaF掺杂可以显著提高PbWO4晶体在350 nm附近的透过率,其X射线激发发射谱中出现新的发光峰;而LiF掺杂引起了晶体可见光范围内的强烈吸收,造成PbWO4晶体光产额的显著下降。基于影响PbWO4晶体闪烁性能的原因分析,提出了采用其它价态金属氟化物掺杂来提高PbWO4晶体光产额的新思路。

锗酸铋闪烁晶体的研究综述

锗酸铋(BGO)晶体是一种性能良好的闪烁晶体,在高能物理、空间科学、核医学等方面有着广泛的应用.作者综述了BGO晶体的发展历史、晶体的结构、晶体的生长及性能,从光谱特性、闪烁性能、辐照损伤和晶体缺陷三方面详细讨论了近年来BGO晶体的研究进展,分析了BGO晶体的发展前景.

工业应用氧化物闪烁晶体的下降法生长(英文)

闪烁晶体广泛应用于高能物理、核医学成像和辐射探测等领域。工业应用通常要求闪烁晶体具有高性能、大尺寸和低成本等。本文报道了中国科学院上海硅酸盐研究所在锗酸铋、钨酸铅和氧化碲等闪烁晶体工业化生长方面的最新研究进展,讨论了坩埚下降法作为工业晶体生长技术的优缺点。

YAlO_(3)∶Ce晶体的生长及性能研究

本文采用中频感应提拉法生长了尺寸为Φ35 mm×70 mm的完整的YAlO_(3)∶Ce(YAP∶Ce)晶体。XRD测试结果表明所生长的YAP∶Ce晶体主相为YAP相,同时存在第二相YAG相;光致激发发射光谱表明晶体发射波长在344 nm和376 nm,激发波长分别为273 nm、290 nm和305 nm;X射线激发发射光谱表明晶体发射波长在377 nm附近;在γ高能射线激发下,晶体衰减时间曲线呈指数衰减,拟合后得到YAP∶Ce晶体的衰减时间为46 ns,通过高斯拟合以后YAP∶Ce晶体的能量分辨率和绝对光产额分别为8.51%和8530 ph/MeV。本文分析了晶体生长过程中产生开裂和相变的原因,通过优化温场和工艺可以得到完整无开裂的晶体。如何获得更大尺寸的无开裂、无相变晶体,并实现量产是该晶体规模化应用中需要解决的重要技术难题。

上海新漫LYSO晶体商用于全景动态扫描PET-CT uEXPLORER探索者

2021年8月6日,CCTV-2《强国基石》栏目以“人体‘哈勃望远镜’”为题报道了人类历史首创的PET-CT系统——uEXPLORER探索者,该机由上海联影医疗科技股份有限公司生产。uEXPLORER探索者将轴向视野从传统PET-CT的20~30 cm扩展至近2 m,实现一个床位最短15 s完成人体的全身扫描,整机灵敏度是传统PET-CT的40倍,扫描时产生的辐射剂量为传统PET-CT的1/40,它在传统静态代谢过程3D成像的基础上增加了“时间”维度,实现了4D全景成像,让人类第一次能用肉眼清晰观测药物注射后在人体血管内流动、扩散,到被代谢的全过程,被称为探索人体奥秘的“哈勃望远镜”,为个性化精准诊疗、新药研发等各个领域的科研提供了丰富的想象空间。

F,Y双掺钨酸铅晶体的发光性能和微观缺陷

通过透射光谱、光产额(LY)和光致发光等发光性能测试,研究了F,Y双掺钨酸铅(PbWO4,简称PWO)晶体的发光性能,并利用热释光曲线和正电子湮没寿命谱对F,Y双掺PWO晶体中的缺陷种类和变化进行了分析.结果表明:与未掺杂晶体相比,双掺样品在350nm附近的透过率大大提高,吸收边向短波方向移动约30nm,光致发光谱中出现位于350nm的发光峰,双掺样品的LY(100ns内)为未掺杂PWO的2·7倍左右.晶体中主要存在的缺陷为(WO3)-和(WO4)3-,对双掺晶体进行600℃真空气氛下退火发现:晶体中(WO3)-和(WO4)3-缺陷浓度增加;而600℃空气气氛下退火则有利于填补氧空位,并将(WO3)-和(WO4)3-氧化为正常的钨酸根阴离子基团,从而改善晶体的发光性能.这一实验结果对提高PWO晶体的LY提供了新的思路.