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显然,以NaI:Tl和BGO为表示的传统无机闪烁晶体已经不能满足闪烁晶体在许多应用领域对高光输出的快速衰减要求(前一节1.2.1.1描述的三个要求)。而且,随着闪烁探测器技术的快速发展,传统无机闪烁晶体的局限性将日益突出。另一方面,市场对高光输出快速衰减的新型无机闪烁晶体的需求将变得日益迫切。例如,为了提高PET探测器的时空分辨率,新一代PET探测器往往要求无机闪烁晶体具有更大的光输出、更快的衰减常数(小于100ns)和更高的密度(大于7g/cm3) [41]。显然,像BGO这样的闪烁晶体有很大的局限性。0近,美国的CTI公司使用新的闪烁晶体Ce:LSO [29]制作了一个具有高空间和时间分辨率(2毫米、30分钟和4毫米、10分钟)的PET原型。CeYAG晶体是什么颜色的?浙江定制CeYAG晶体
铈离子掺杂的硅酸盐和铝酸盐等氧化物闪烁晶体,由于具有较高的熔点(约为2000oC),因此称它们为高温无机闪烁晶体。这主要是相对于传统的卤素化合物(熔点小于1000oC)和BGO、PWO等闪烁晶体(小于1200oC)而言的。铈离子掺杂高温闪烁晶体不但具有高光输出快衰减等优良的闪烁性能,而且还具有优良的热力学性能,因此,近年来,高温闪烁晶体成为人们研究的热点
除了LuAG外,其它高温闪烁晶体具有较高的光输出和较快的光衰减,也就是具有高的M值(约为130~667)。高温闪烁晶体几乎可以应用于所有的闪烁探测应用领域中。例如,Ce:LSO和Ce:LuAP高温闪烁晶体被誉为新一代PET用的新型高温闪烁晶体[41]。另外,Ce:YAP和Ce:YAG高温闪烁晶体在中低能量射线或粒子探测领域有着普遍的应用 黑龙江高浓度CeYAG晶体Ce:YAG晶体常规尺寸是多少?
高能物理和核物理实验
随着核物理和高能物理的发展,出现了一个必须解决的问题,那就是粒子质量的起源。为了理解这个问题,世界上正在建造能量不断增加的大型对撞机和加速器。这些装置上用来测量各种质子、电子、Uons、介子等粒子能量的探针称为电磁量热仪,闪烁晶体是构建电磁量热仪的中心材料。例如,美国斯坦福线性加速中心(SLAC)、日本高能研究所(KEK)使用CsI(Tl)晶体进行Babar和BELLE实验、欧洲核中心(CERN)使用PbWO4晶体进行CMS实验等。表1-3列出了近年来世界上重要高能物理实验中使用的无机闪烁晶体[27][28]。表1-3近年来设计的晶体量热仪中使用的无机闪烁晶体
高能物理和核物理实验要求无机闪烁晶体密度高、衰减常数快、光输出高。此外,由于高能物理领域无机闪烁晶体数量巨大,合适的价格也是一个重要指标
无机闪烁晶体和光电倍增管等光敏器件的耦合是XCT和正电子发射断层探测器的重要组成部分,在核医学成像领域占有非常重要的地位。目前,BGO晶体主要用于聚酯领域。1995年出现的Ce:LSO和Ce:LuAP晶体比BGO晶体具有更高的光输出和更快的时间衰减常数,因此被认为是下一代PET商用设备的优先材料,其主要闪烁见下表1-4 [29]-[32]。近日,美国CTI公司用Ce:LSO晶体[29]制作了新一代小型PET探测器样机。此外,闪烁晶体如Ce:GSO和Ce:YAP在核医学成像领域有重要应用[[30]。生长Ce:YAG晶体,需要退火吗?福建常规尺寸CeYAG晶体
CeYAG晶体可以用于油井勘探吗?浙江定制CeYAG晶体
传统无机闪烁晶体的局限性
出现于20世纪40年代末的NaI:Tl闪烁晶体[1],可以说是第1代无机闪烁晶体材料的代替。它是一种无机闪烁晶体,具有比较高的光输出(约48000 pH/MeV),因此被广泛应用于高能物理、核物理、核医学等闪烁探测器领域[[6]。即使到现在,NaI:Tl闪烁晶体仍有大量的应用。但NaI:Tl闪烁晶体存在密度低(=3.67 g/cm3)、光衰减时间长(=230 ns)、计数率低、探测效率低、易潮解等缺点,严重限制了其应用。特别是在高能物理实验中,NaI:Tl闪烁晶体已经逐渐被BGO(Bi4Ge3O12)闪烁晶体[[27]所取代。BGO闪烁晶体是20世纪70年代发现的一种无机闪烁材料,因其具有有效原子序数大(zeff=74)和重密度(=7.13 g/cm3)等优异的闪烁性能,被广泛应用于核医学(XCT,PET)、高能物理和核物理实验等领域[3]、[4]和[27]。因此,BGO晶体被称为第二代无机闪烁晶体。但BGO晶体的缺点是光输出低(约为NaI:Tl的7-10%),光衰减慢(=300 ns),计数率低,限制了它的广泛应用。 浙江定制CeYAG晶体
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