高温闪烁晶体Ce∶LSO的生长研究

Ce∶LSO晶体具有优良的闪烁性能 ,其主要特点是光产额大、发光衰减时间快、密度大、有效原子序数大、辐射长度短、发射峰与光电倍增管的接收范围相匹配 ,在γ射线探测方面有着广泛的应用。我们用提拉法生长了不同掺杂浓度的Ce∶LSO晶体 ,成功地解决了在生长过程中出现的晶体开裂及籽晶熔断问题 ,并对晶体生长过程中的表面重熔、晶体着色及Ce的偏析等现象作了讨论。荧光光谱分析表明晶体最大激发波长为 35 3nm ,发射峰由 391nm和 42 5nm处两个峰组成 ,吸收谱则显示晶体在 2 0 9～ 370nm之间具有多个吸收峰。

γ射线在LSO晶体中的能量沉积

采用蒙特卡罗程序MCNP计算了γ射线在LSO晶体中的能量沉积分布并与相应的实验结果进行了对比,验证了该方法的正确性。在此基础上计算了不同能量的γ射线在LSO晶体中的能量沉积分布,分析了γ射线与物质的不同作用对晶体中能量沉积分布的影响,总结出在晶体轴向和径向的能量沉积分布规律。轴向上,不同能量γ射线在LSO晶体中的能量沉积近似为指数分布,在表面能量沉积密度较小;在径向方向,γ射线在入射轴线上能量沉积密度很高,在距入射轴较近的区域,主要是次级电子产生沉积能量,随着距离的增大,γ射线能量沉积逐渐减小;在距入射轴较远的区域,能量沉积主要是散射γ射线产生。

LSO晶体及阵列加工技术研究

闪烁体和闪烁探测器在工业、医学及某些核物理实验、地质探矿、安全检查和材料探伤等领域应用广泛。掺铈硅酸镥(Ce∶LSO)是一种高密度、高原子序数的闪烁晶体,因其对X线具有响应时间快,发光产额高,且具有一定的能量分辨率,不易潮解,对中子灵敏度低等独特优点,被认为是迄今为止综合性能最好的闪烁体。随着闪光X线摄影技术的发展,对小像素大面积Ce∶LSO闪烁晶体阵列加工提出了更高要求,从而给晶体阵列像素的加工造成困难。其阵列像素表面的切割、研磨、抛光等加工质量将直接影响后续晶体阵列组装,甚至影响到探测器件的质量和使用寿命。该文结合Ce∶LSO闪烁晶体的基本性质,对晶体的切割、研磨、抛光及阵列组装技术进行大量的实验和改进,通过控制合适的工艺参数,采用特殊的加工方法成功加工出高质量的Ce∶LSO闪烁晶体阵列。

硅酸镥闪烁晶体的研究进展与发展方向

本文首先综述了硅酸镥 (Ce:Lu2 SiO5)闪烁晶体的晶体结构、闪烁性能、闪烁机理与晶体生长的研究现状 ,重点阐述了目前的三种晶体生长工艺及其取得的研究进展 ,然后分析了目前文献报道晶体中存在的问题 ,提出了硅酸镥闪烁晶体未来研究发展的几个方向为 :各向异性研究、开拓新的生长方法、类质同象置换与发光均匀性、晶体余辉及发光机理的研究。

Czochralski法生长Lu_2SiO_5:Ce晶体的发光特性(英文)

本文使用铱坩埚感应加热Czochralski法成功地生长出了无色透明且尺寸达5 0mm× 6 0mm的Lu2 SiO5:Ce晶体。XRD结构分析表明 ,该晶体为单斜结构。在室温下分别以X射线和紫外光为激发源测量了该晶体的发射光谱 ,获得的发射波长分别为 4 0 3nm和 4 2 0nm ,光衰减时间为 4 1ns,光产额达 32 0 0 0p/MeV。发射光谱的双峰结构以及晶体的发光特性证明其发光源于Ce3 + 离子的 5d1→5F5/ 2 和 5d1→5F7/ 2 跃迁。

PET探测器晶体研发现状

本文综述了PET系统γ探测器晶体的研发现状。重点介绍了Na I(Tl)、BGO、LSO/LYSO和CZT的γ探测效率、光产额、光谱、光衰减时间常数、能量分辨率等性能,以及它们对临床PET和小动物PET的整机尺寸、位置分辨率、散射分数以及灵敏度等性能的影响。论文比较了部分国产PET系统和国外PET系统的性能,可为我国PET系统γ探测器晶体的研发与应用提供参考和借荐。

双层深度编码探测器的晶体表面优化(英文)

设计了双层LSO晶体和位置灵敏型光电倍增管耦合构成的用于小动物PET成像的深度编码探测器．众所周知,晶体的不同的表面处理影响着光输出量,进而影响着它们构建的PET探测器的性能．为了优化设计的深度编码探测器的性能,测试了两种不同表面处理的LSO闪烁晶体阵列探测器的晶体分辨能力及其能量、时间和空间分辨率,结果表明,光滑表面LSO晶体构建的深度编码探测器显示出良好的空间、能量及时间分辨特性．