物质的有效原子序数可由公式计算:式中,Wi为构成晶体的原子I的重量百分比,Zi为构成晶体的原子I的有效原子数。从公式中可以看出,大的有效原子序数往往与重密度不一致。此外,在许多场合下,经常使用吸收系数()、辐射长度(X0)和摩尔半径(RM)来代替晶体的有效原子序数或密度来表征无机闪烁晶体的性能。这些性能参数与晶体的密度()和有效原子序数(z)之间的关系如下[14][24]。,RMX0 (Z 1.2)/37.74(1.12)(ne是晶体中的电子密度和吸收截面,a是原子量)当I (t)=i0/e时,t=就是所谓的光衰减常数。利用闪烁晶体探测注入人体内的放射性示踪剂产生的高能伽马射线。北京人工CeYAG晶体
Ce:YAG晶体的光学吸收谱多少?铈离子掺杂的铝酸钇(Ce:YAlO3或Ce:YAP)和钇铝石榴石(Ce:Y3Al5O12或Ce:YAG)高温闪烁晶体不仅具有高光输出和快衰减的闪烁特性(见表1-9),而且YAP和YAG基质晶体还具有优良的物理化学特性(基本物理化学特性见表1-10)。它们的缺点是密度低有效原子序数小,但是它们可以广泛应用在中低能量射线和粒子探测领域中[45][49]。Ce:YAP和Ce:YAG是较为典型的两种高光输出快衰减高温无机闪烁晶体,对它们的生长特征、晶体缺陷以及光学闪烁性能等的研究,对研究和探索其它铈离子掺杂的高温闪烁晶体具有重要借鉴意义。福建双折射CeYAG晶体CeYAG闪烁晶体的高分辨X光探测器,实现X光辐照条件下高分辨成像。
铈离子掺杂氧化物和硫化物闪烁晶体与卤素化合物晶体相比,氧化物晶体具有优良的热力学性能以及稳定的化学性质等优点。因此,铈离子掺杂的无机氧化物闪烁晶体包括铝酸盐、硅酸盐、硼酸盐以及磷酸盐等晶体受到人们的极大重视并被普遍研究[9]。表1-8总结了铈离子掺杂氧化物闪烁晶体的基本闪烁性能[9]。从表中可以知道,多数铈离子掺杂的氧化物闪烁晶体具有高光输出和快衰减等特征,尤其是铈离子掺杂的铝酸盐和硅酸盐闪烁晶体具有诱人的闪烁性能,如Ce:YAP,Ce:YAG,Ce:LSO和Ce:LuAP等无机闪烁晶体,被誉为新一代高性能无机闪烁晶体。
在显示正常或异常功能方面,PET具有其他成像方法无法替代的优势。在发达国家,正电子发射断层扫描已经成为一种很广使用的临床诊断方法。例如,自1998年以来,美国食品和药物管理局(FDA)和卫生保健金融管理局(HCFA)已同意为11种正电子发射断层扫描成像诊断付费,包括心脏、大脑、心肌、中瘤、肿溜证、阿尔茨海默病等的诊断,使正电子发射断层扫描技术成为人类主要疾病临床诊断的重要方法? 哪里可以定制Ce:YAG?通常,在闪烁晶体中,闪烁光的强度从零瞬开始增加,并达到比较大值I0(t=0),然后闪烁光将指数衰减(当用一阶动力学处理时) 。无机闪烁晶体晶体应用很广,可用在核医学成像(XCT和正电子发射断层扫描)。
与其它常用闪烁晶体相比,Ce:YAP晶体还具有下列闪烁特征:光输出的温度特性好。Ce:YAP晶体光输出随温度变化特性,在25~200oC 区间内,晶体光产额随温度增加基本保持不变。与其它晶体如NaI:Tl、BGO和CsI等相比,Ce:YAP的这种对温度依赖小的特性可以使其在高温环境下使用。 研究表明,Ce:YAG晶体的闪烁性能对Ce3+离子浓度有较强的依赖关系。YAG晶体的矿物学名称为钇铝石榴石,分子式为Y3Al5O12, 属于立方晶系。Ce:YAG具有快衰减以及在550nm发射荧光,使得它可以应用于中低能量γ射线α粒子的探测等领域。Ce:YAG闪烁晶体响应小,光衰减快。北京人工CeYAG晶体
提拉法生长Ce:YAG晶体?北京人工CeYAG晶体
我们采用温梯法生长了Ce:YAG 晶体,原料采用高纯 Y2O3 (5N), CeO2 (5N) 和 Al2O3 (5N) 粉末,按照化学式 (Y0.997Ce0.003)3Al5O12 配料。生长方向 ,高纯 Ar 气氛,具体生长方法见第二章所述。如图 5-1,生长的晶体尺寸为Φ110×80mm,呈黄黑色,主要是由发热体质量欠佳造成的碳挥发物引起的。晶体*在放肩部位有两处小裂纹,外形绝大部分保持完整。生长出来的晶体经过高温空气退火 24 小时后,黑色基本消失。图 5-2 为晶体切片样品,样品经空气退火后加工,从图可见在晶体的中心位置仍有少量黑色物质,中心部分的碳污染无法消除说明退火不充分,经再次空气退火可完全消除。由应力仪下观察的结果来看,晶体中无明显应力,也没有因小面生长现象而产生的**,说明晶体生长过程中固液界面较平。北京人工CeYAG晶体
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