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。

LSO闪烁晶体探测器能量响应研究

应用蒙特卡罗与解析计算相结合的方法计算了一种LSO闪烁晶体探测器对不同能量中子和γ射线的相对灵敏度,分析了晶体长度对探测器灵敏度和γ/中子分辨能力的影响,理论计算的灵敏度能量响应曲线与实验标定结果进行了比较,两者趋势基本一致。

用于高分辨率 PET探测器的LSO闪烁晶体的研究(英文)

LSO晶体具有密度大光输出量强和衰减时间短的特性使其成为在 PET探测器领域的应用潜在的闪烁晶体材料 .按照辐射成象系统应用的性能要求我们对 L SO晶体的闪烁特性进行了评价 .为了获取较高的光输出量 ,研究和验证了许许多多的晶体表面的状况对光输出量的影响 .对于单个 LSO晶体和 R5 90 0 -0 0 -C1 2位敏管相耦合的系统 ,钠伽马射线源的5 1 1 ke V的能量峰处的能量分辨率为 1 5 % ,时间分辨率为 0 .65 ns,最后对三个 LSO阵列分别成象验证了其空间分辨本领 .

Φ100 mm级Ca∶Ce∶LYSO闪烁晶体生长及闪烁性能研究

为了满足具有飞行时间技术特点的正电子发射断层扫描仪(TOF-PET)对光输出高、衰减时间短以及上升时间快的Ce∶LYSO闪烁晶体的需要,本文采用中频感应提拉法生长Φ100 mm×100 mm级Ca∶Ce∶LYSO闪烁晶体。晶体整体无色透明、无包裹体。经过紫外可见分光光度计测试,晶体透过率接近理论值,质量较好。将晶体切割研磨抛光后,分别进行脉冲高度谱、衰减时间能谱等测试。在137Cs放射源激发下,Ca∶Ce∶LYSO晶体的光输出达到33962 ph/MeV,能量分辨率为8.6%,衰减时间达到36.70 ns,均优于Ce∶LYSO晶体。通过对晶体轴向及尾部径向取样,相对光输出和能量分辨率不均匀性分别为±2.4%、±9.4%及±1.18%、±6.8%,证明晶体具有较好的均匀性。

小动物PET成像用LYSO闪烁晶体阵列研究

小动物正电子发射断层技术(PET)成像较人体PET成像,对空间分辨率和灵敏度提出了更高的要求,进而促进了小动物PET用闪烁阵列制备工艺的发展。硅酸钇镥(LYSO)晶体具有高密度,高有效原子系数,响应时间短等优点,是一种极具发展潜力的新型闪烁晶体材料。该文提出一种以LYSO闪烁晶体阵列的制作方法,采用提拉法实现大尺寸闪烁晶体LYSO的生长;运用化学机械抛光法对切割后晶条进行全局平坦化抛光处理;利用自制高精度夹具组装单根晶条至阵列形式,最终制作成可应用于小动物PET的LYSO闪烁晶体阵列。

LYSO闪烁晶体PET探测器设计及位置映射算法研究

目的分析LYSO闪烁晶体内光子的输运特性及正电子发射计算机断层扫描装置(positronemission tomography,PET)位置映射表的建立方法。方法在Linux fedora操作系统之上成功构建了GATE(geant4 application for tomographic emission)核医学仿真平台,模拟了LYSO闪烁晶体PET探测器内光子输运过程。并且基于仿真数据,分析了位置映射表。结果成功研制了8×8探测器模块,得到位置映射对照表。结论基于GATE进行探测器模块设计切实可行,得到的位置映射表对后期实际散点图的建立过程具有重要指导作用。

LYSO∶Ce闪烁晶体的研究进展

铈掺杂硅酸钇镥(LYSO∶Ce)晶体显示出优异的闪烁性能,并在核医学、高能物理及安全检查等领域具有广泛应用。本文综述了LYSO∶Ce闪烁晶体的晶体结构、发光机制、晶体生长存在的主要问题以及LYSO∶Ce晶体可能的发展方向。同时,梳理了LYSO∶Ce晶体生长过程中常见问题及对应的解决方案,并进一步讨论了Ce^(3+)占位情况以及Ce^(4+)与闪烁性能之间的关系。此外还展示了本团队在LYSO∶Ce晶体生长的最新研究成果,使用中频感应提拉炉生长出尺寸为Φ95.42 mm×200 mm的LYSO∶Ce闪烁晶体。

?80 mm×200 mm级Ce∶LYSO晶体的生长与闪烁性能研究

使用提拉法获得了?80 mm×200 mm级Ce∶LYSO晶体,分析了影响晶体开裂和回熔的原因,并测试了晶体的闪烁性能。尺寸为17 mm×17 mm×17 mm头尾样品的光输出达到30400 ph./Me V和30000 ph./Me V,能量分辨率为9.4%和8.7%,衰减时间为41.7 ns和40.3 ns,表明该晶体具有优良的闪烁性能和光学均匀性。

大尺寸Ce:Lu_(1.6)Y_(0.4)SiO_5闪烁晶体的生长和光谱特性

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.

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。

高光输出快衰减高温无机闪烁晶体的研究与发展

无机闪烁晶体在影像核医学诊断、工业在线无损检测、油井勘测以及高能离子探测等领域有着广阔的应用背景。尽管不同应用领域对闪烁晶体性能的要求各异 ,但是不同应用领域要求闪烁晶体具有高光输出、快响应速度以及优良的物化性质等特点却是一致的。因此 ,近年来 ,寻求具有高光输出快衰减等综合性能优良的无机闪烁晶体引起了人们的极大兴趣。本文综述了具有高光输出和快衰减无机闪烁晶体的研究与发展趋势 ,重点阐述了掺杂Ce3 + 离子的高温闪烁晶体的研究及发展情况。

闪烁晶体探测器技术在正电子断层扫描中的应用

分析了晶体探测器的原理、结构和性能及其发展趋势,阐述了它在正电子断层扫描中的重要地位.在分析和比较不同类型的快闪烁晶体在PET探测器领域的发展基础上着重论述了更先进的晶体LYSO.采用通过光导将LYSO晶体耦合在位置灵敏型光电倍增管上的探头组成方式,这是一种新的闪烁晶体探测器技术,提高了探头的探测效率.

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。

乳腺影像学专用PET探测器模块设计

为进一步提升乳腺影像学专用PET系统的空间位置分辨率,基于LYSO晶体与位置灵敏光电倍增管耦合,设计了一种专用LYSO-PET探测器模块.探测模块由12×12根1.5 mmx1.5 mmx10 mm LYSO晶体条阵列与PS-PMT耦合组成,通过PXI 8501采集系统,获取入射粒子的2D泛场图像、能量信息及位置信息.该探测模块平均位置分辨率可达0.22 mm(本征)和0.55 mm(^(22)Na探测条件下);平均能量分辨率为22.4%(^(22)Na探测条件下).双探头PET系统FOV中心^(22N)a点源轴向空间分辨率可达1.13 mm.探测器模块已基本满足位置分辨率要求,为实现亚毫米乳腺影像学专用PET系统提供了硬件支持.