高温闪烁晶体GSO：Ce的生长及其光谱性质
闪烁晶体的相关资料整理
闪烁晶体的相关资料整理1. What早期研制的PET 的晶体材料为NaI（碘化钠）；80 年代初期，BGO（锗酸铋）与GSO（硅酸钆）２种晶体被用作PET探测晶体!从1980 年#2000 年，BGO 是主要的PET 晶体材料之一，而NaI 与GSO 在PET 中应用相对较少!1990年，LSO（硅酸镥）晶体的研究引起人们很大关注，LSO 晶体短的余辉时间允许窄的符合时间窗（8ns），因而随机计数显著减少，同时其高能量分辨（大约12％FWHM）可降低图像的散射，LSO 晶体以其明显优于NaI 和BGO 的性能得到逐步应用，这种新型探测器材料对PET 的发展具有重要贡献! [1]闪烁体是一种吸收电离辐射（如X或γ射线）并转变吸收能量的一部分为可见光或紫外线光的材料。
这个转变过程发生的时间范围为几个ns到几个μs, 而产生一个短光子脉冲, 光脉冲与闪烁材料发生作用的每一个X和γ射线相对应。
这种光脉冲, 其强度通常和沉积在闪烁体上的能成比例, 被光电倍增管(PMT)探侧到并转化为电信号。
闪烁体可以是液体或固体, 有机体或无机体, 也可以是晶体或非晶体。
有机液体和塑料闪烁体经常被用来探测β粒子和中子。
为了探测X和γ射线(如用在PET中的511keVγ射线), 常采用无机单晶闪烁体, 因为它有高的密度和原子序数, 导致更高的探测效率。
一般的闪烁体是一块透明单晶, 它的禁带和导带由5eV以上的能带隔开。
一个理想的晶体, 没有缺陷, 或者说没有杂质, 在这个带沟里应该没有能级。
然而, 大多数闪烁体掺有一种活性离子, 而这种活性离子提供了在禁带范围内的能级。
γ射线能量被大多数晶体吸收后,能量中的一小部分停留在活性离子上。
活性离子的退激导致闪烁光子的发射, 典型的能量通常在4eV左右, 对应可见蓝光。
在PET的初期, 探测器由掺有铭的碘化钠单晶体(NaI(TI))构成, 单个晶体与PMT 耦合。
随着锗酸秘(BGO)的发现, 大多设计者因它探测γ射线的高效率而转向这种材料。
闪烁晶体材料的研究进展
闪烁晶体材料的研究进展一、本文概述随着科技的飞速发展和人类对物质世界认识的深入，闪烁晶体材料作为一种独特的功能材料，其在诸多领域的应用潜力逐渐显现。
闪烁晶体材料，因其具有将高能辐射转化为可见光的能力，被广泛应用于核物理、高能物理、医学成像、安全检查等领域。
本文旨在全面综述近年来闪烁晶体材料的研究进展，包括其制备技术、性能优化、应用领域等方面的最新成果和发展趋势。
通过对这些内容的梳理和分析，期望能够为相关领域的科研工作者和从业人员提供有价值的参考信息，推动闪烁晶体材料的研究和应用取得更大的突破。
二、闪烁晶体材料的基本性质闪烁晶体材料是一类具有独特光学性质的材料，它们能够在高能粒子的作用下发出闪烁光。
这种闪烁光可以被光电倍增管等光电探测器所接收，从而实现对高能粒子的探测和成像。
闪烁晶体材料的基本性质主要包括以下几个方面：高发光效率：闪烁晶体在高能粒子作用下，能够将吸收的能量高效地转化为可见光，这是闪烁晶体作为探测器材料的基础。
发光效率的高低直接决定了探测器的灵敏度和成像质量。
快速响应：闪烁晶体应具有快速的发光响应速度，以便在高能粒子通过后能够迅速发出闪烁光。
这对于实现高速、高分辨率的粒子探测至关重要。
高辐射硬度：由于闪烁晶体在工作过程中需要承受大量的高能粒子轰击，因此要求其具有高的辐射硬度，即能够在长时间、高强度的辐射环境下保持稳定的性能。
良好的光学性能：闪烁晶体应具有高的透光性，以便让尽可能多的闪烁光从晶体中逸出并被探测器接收。
同时，晶体还应具有均匀的折射率，以避免光在传播过程中出现折射和散射。
易于加工和封装：为了满足实际应用的需求，闪烁晶体材料应易于加工成各种形状和尺寸，并能够方便地与其他光学元件和探测器集成。
晶体还应具有良好的化学稳定性和热稳定性，以确保在封装和使用过程中不会发生性能退化。
闪烁晶体材料的基本性质涵盖了发光效率、响应速度、辐射硬度、光学性能以及加工和封装等方面。
这些性质共同决定了闪烁晶体在粒子探测和成像领域的应用潜力。
高温超导衬底材料SrLaAlO4晶体的生长及特性
高温超导衬底材料SrLaAlO4晶体的生长及特性
高温超导衬底材料SrLaAlO4晶体的生长及特性
用提拉法生长了不开裂的高温超导衬底材料SrLaAlO4晶体,晶体尺寸为?(25～30)mm×(50～60)mm.该晶体具有K2NiF4型结构,晶格常数为a=0.375nm,c=1.263nm.生长的晶体颜色随着生长时炉膛内氧气氛的含量的增加而逐渐加深.测量了晶体的室温下的介电常数及介电损耗分别为20及8×10-4.
作者：陶德节闫如顺刘福云邾根祥郭行安作者单位：中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥,230031;合肥科晶材料技术有限公司,合肥,230031 刊名：人工晶体学报ISTIC EI PKU 英文刊名：JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS 年，卷(期)： 2003 32(3) 分类号： O782 关键词： SrLaAlO4晶体超导衬底晶体生长。
高温闪烁晶体Ce：YAP的生长研究
２ Ｓ ａ ｇ￣ ０ｄ Ｓ ｉ ｅＳ ａ ｏＯ ｔ Ｅｅ ￣ ｎ ａｅ ａ ｏ ． ．ｈ ｎ ｈ ｍ ｃ ￣ｃ ｃ ｒ ｂ ｐ － ｉ ｏ ｌ Ｍ ｔｒ ｌ Ｃ ． ｏ ｃ ｃ ｉｓ
．｝ ５】 ａ ２ １ ２ ， ｈ ｍ） ∞ ｌ ０ ８ １ Ｃ ｈ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｃ ： Ｐ；ｓ ｉｔ ｌｔｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｅ ＹＡ ｃｎ ｌ ｏ ；Ｃ ｈ ｄ ｋ ｒｓ ｌｇ ｏ ｔ ｉ ａ ￣ｃ ｎ ｓ ｉ ｙ ｔ ｒｗ ｈ；Ｘ－ａ ｘ ｉ ｄ ｓ ｅ ｔ ｃ ａ ｒ ｙ ｅ ｃｔ ｐ ｃｒ ｅ ａ；ａ ｓ ｒｔ ｎ ｓ ｅ ｔ ｂ ｏｐ ｉ ｐ ｃｒ ｏ ａ
人
工
晶
体
学
报
ｖ １３ ０． １ № ． ２
Ｊ Ｔ ｑ Ｌ Ｆ ＹＣ ＨＥ Ｃ Ｒ Ｔ Ｓ ＯＬ ｄ Ａ Ｏ Ｓ ／ｒ ￣ Ｃ ＹＳ ＡＬ Ｐ
Ａ ｒ ，０ ２ Ｄｉ２０ ｌ
高温 闪烁 晶体 Ｃ ： Ａ ｅ Ｙ Ｐ的 生 长研 究
李 涛 赵广军 何 晓明 ， ， ， 徐 军 潘 守夔 徐 月泉 ， ，
图3所示的晶体是在生长完一根浓度约为原子分数含?1的晶体后又补充原?继续生长的晶体生长后期掺质浓度很大在其它条件都没有改变的情况下发生了严重的组分过冷现象晶体中出现了大?的宏观缺陷这也可能导致了晶体开裂
维普资讯
第 ３ 卷 第 ２期 １
２０ ０ ２年 ４月
ａｓ ｉ ￣ ｌｏｄｓ ｃ
ｉ ｅ ａｔ ｌ． ｈ ｒｙ ｅｃｔｄ ｅ ｉｓ ｎｓ ｅ ｔ ｈ ｗ ｄ ｔａ ｅｐ ａ ｆｔｅ日 －ｒｗ ｒｓａ ｎ ｔ ｒ ｃｅ １ ｅＸ—ａ ｘ ｉ ｍ ｓｉ ｐ ｅ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔｔ ｅ １ ｈ ｉ ｅ ｏ ａ ｈ 【ｏ ｈ ８ｇｏ ｎ ｃｙ ｔ ｌ
各类闪烁晶体性能对比
各类闪烁晶体性能对比 Prepared on 24 November 2020常见无机闪烁晶体性能闪烁晶体相对光输出(%)衰减时间(ns)发光波长(nm)折射率@λmax密度(g/cm3)潮解性硬度余辉熔点（℃）NaI(Tl)碘化钠100250415强2掺铊碘化铯471000550轻微2%@6ms621CsI(Na)掺钠碘化铯85630420有2%@6ms621纯CsI纯碘化铯4-616000315轻微2%@6ms621BGO锗酸铋20300480无5%@3ms1050L YSO硅酸钇镥7541420无<%@6ms2050辐射探测设备及核医学设备常用闪烁晶体如上表所示，主要有CsI系列，NaI（Tl），BGO以及LYSO闪烁晶体。
NaI(Tl)有很高的发光效率，并且在发光波段没有明显的自吸收，对Χ射线和γ射线均有良好的分辨能力。
在所有的闪烁晶体材料中，它是应用最广泛的一种，可用于核医学、石油地质勘探、高能物理、环境监测等领域。
NaI（Tl）晶体的最大的优势在于其相对光输出较高，制成的探头成像较为清晰。
且热稳定性较好，温度适应性较强，相对于CsI和BGO晶体，NaI(Tl)在高温时具有更高的发光强度，这使其在环境温度较高的场合有更强的适应性，例如油井或空间探测。
NaI(Tl)晶体易受辐射损伤，若长时间暴露在高强度的辐照下则会降低其闪烁性能，一般在射线强度高于102rad（rad：拉德，辐射剂量单位）时就会观察到辐射损伤。
所以晶体不要暴露在来自荧光灯或太阳光的紫外线辐照下。
其具有较强的潮解性。
CsI系列闪烁晶体潮解性略优于NaI（Tl）晶体。
CsI(Tl)晶体的光输出可达NaI(Tl)晶体的85%，发光主峰位在550nm，能与硅光电二极管很好地匹配，从而使读出系统大为简化。
它的衰减时间与入射粒子的电离本领有关，特别适宜于在强γ本底下探测重带电粒子。
CsI(Na)的发光效率与NaI(Tl) 接近，发射光谱的主峰位在420nm，更容易与光电倍增管配合；温度效应好。
高温拉曼光谱
高温拉曼光谱全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：高温拉曼光谱是一种利用拉曼散射效应研究高温条件下材料结构和性质的分析技术。
拉曼散射是一种光学现象，当一束光线照射到物体上时，部分光线会被散射出去，这种散射后的光线被称为拉曼光。
根据拉曼光的频率和强度可以推断出样品的化学成分、晶体结构、分子键和振动模式等信息。
高温拉曼光谱则是在高温条件下进行拉曼光谱分析，通常在超过500摄氏度的温度下进行。
高温拉曼光谱在材料科学和能源领域具有广泛的应用价值。
在材料科学方面，研究高温条件下材料的结构和性质对于设计新型耐热材料、了解材料在极端条件下的行为具有重要意义。
在航空航天领域，高温拉曼光谱可以用来研究航天器表面材料在高速飞行过程中的性能变化，为材料选择和设计提供重要参考。
在能源领域，高温拉曼光谱可以应用于研究高温燃烧和催化反应过程，为提高能源利用效率和减少污染提供技术支持。
高温拉曼光谱的原理是基于拉曼散射效应。
当一束高能光线照射到样品上时，部分光子与样品分子发生相互作用，导致光子的能量和动量发生变化，从而产生拉曼散射。
在高温条件下，由于热运动的影响，分子结构和振动发生变化，导致拉曼散射谱在高温下与常温下有所不同。
通过研究高温拉曼光谱，可以了解材料结构在高温条件下的变化规律，揭示材料在高温环境下的性质。
高温拉曼光谱的实验装置通常由激光光源、样品台、光谱仪和数据采集系统等组成。
在实验中，先将样品放置在加热台上，然后使用激光光源照射样品表面，通过收集样品表面散射的拉曼光谱，再经过数据处理和分析，可以得到样品的结构信息。
由于高温下样品的热膨胀和热传导等因素会影响拉曼信号的强度和频率，因此在高温拉曼光谱实验过程中需要对温度进行严格控制，以确保实验的准确性和可靠性。
第二篇示例：高温拉曼光谱是一种在高温条件下进行的拉曼光谱分析方法，它可以帮助我们了解材料在高温下的结构和性质。
随着科学技术的不断发展，高温拉曼光谱在材料科学、化学、地质学等领域得到了广泛的应用。
gagg∶ce闪烁晶体的缺陷研究
从晶坯上切下15mm×15mm×2mm的条状样品 喷金处理后用FE-SEM8500扫描电镜拍下其表面形貌 图。样品经过研磨、抛光后放入85%磷酸中进行加热 腐蚀2h，用金相显微镜观察位错蚀坑。使用能谱仪测 定样品表面元素含量分布。用NETZSCH DIL 402C 高精热膨胀仪测得晶体沿生长方向的热膨胀系数图。 3 晶体缺陷分析 3.1 枝晶阵列
16
陈文明等：GAGG∶Ce闪烁晶体的缺陷研究
面失稳会形成多个胞晶，这些胞晶的集合构成一个阵 列。在胞晶阵列的生长过程中，每个胞晶周围的温度 场与溶质扩散场相互重叠、相互影响，制约着其形态 发展。在低速生长(0.5～1.2mm/h)条件下，胞晶阵 列不会形成侧向分枝；在中等生长速率(1.2～2mm/ h)下，胞晶的侧面出现微弱的侧向分枝；随着生长速 率的进一步增大，形成具有发达侧向分枝的枝晶阵 列。在晶体生长后期，由于坩埚内余料较少，液面稳 定性降低，容易引起温度波动，形成胞晶阵列，并且 在生长后期为加快晶体的收尾，人为增加了晶体的提 拉速率，因此形成了典型的枝晶阵列。枝晶阵列的存 在，将导致晶体的致密度降低以及生长方向改变。在 晶体生长过程中，尤其是晶体生长的中后期，采取较 小的提拉速度和旋转速度，可以减少结晶界面失稳程 度，进而降低枝晶的形成几率。
【关键字】GAGG∶Ce；闪烁晶体；缺陷；提拉法 【中图分类号】O77 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2019)04-0016-04
Study on the Defects in GAGG:Ce Scintillation Crystal
变温荧光光谱论文：有机晶体荧光检测和荧光光谱特性的研究
变温荧光光谱论文：有机晶体荧光检测和荧光光谱特性的研究变温荧光光谱论文：有机晶体荧光检测和荧光光谱特性的研究【中文摘要】时光荏苒,白驹过隙。
转眼间化学这门基础研究学科已经有了数百年的历史,在这数百年中,无数的化学家为了人类文明的进步,做出了许许多多不可磨灭的贡献,正是有了这些前辈辛勤的劳动成果,才有了我们今天无比美好的生活。
早在1960年,人类历史上出现了第一束激光,这标志着人类科学研究进入了一个新的纪元。
时至今日,人类对于这一研究领域的探索始终未停止过脚步。
近些年,有机发光显示技术以及有机太阳能电池技术逐渐的从科学研究领域转向工业生产领域,因此人类对于有机光电功能材料的研究逐渐的变为现在的一个热门话题。
本文基于此进行了以下三个方面的工作。
1:第一部分工作中,本文作者搭建了一套变温荧光测量系统,利用氙灯作为光源,通过单色仪的分束作用,把得到的单色光照射到变温荧光槽中的样品上,并利用光纤光谱仪收集样品产生的荧光信号,通过改变变温荧光槽的温度,从而得到有机发光物质荧光光谱随着温度变化的趋势。
本部分工作以DSA的氯仿溶液作为研究对象,测量得到DSA氯仿溶液的变温荧光光谱,并对光谱进行了分析和说明,得到了DSA氯仿溶液在固态时,DSA分子转动和振动受到溶液状态的影响,从而产生荧光强度变化以及荧光峰位和常温下相比...【英文摘要】How time flies! Chemistry as one of the most vital basic science has been investigated for hundreds of years.In the past period, numerous researchers had made indelible contributions to the progress of human civilization. It is the hard working by these earlier scientists; we have such a beautiful life today.As early as 1960s, the first laser beam was appeared in human history, which means the Human Sciences Research came into a novel period. Till today, human never stop the explorer in this research f...【关键词】变温荧光光谱自发放大辐射荧光偏振有机发光晶体【英文关键词】Fluorescence spectra with temperature changing Amplified Spontaneous Emitting spectra Fluorescence polarization Organic light-emitting crystals【目录】有机晶体荧光检测和荧光光谱特性的研究摘要4-6Abstract6-7第一章绪论10-231.1 激光发展的历史以及自发放大辐射现象10-151.2 有机分子的吸收和荧光发射15-171.3 光的自发辐射、受激辐射和受激吸收17-191.4 有机电致发光19-201.5 本论文研究的主要内容20-23第二章变温荧光测量系统23-352.1 变温荧光测量系统的研究背景以及研究意义23-242.2 变温荧光系统的实验原理以及仪器结构24-282.3 研究对象以及实验结果讨论28-342.4 本章小结34-35第三章有机发光晶体荧光自发放大辐射性质(ASE)测量系统35-443.1 有机发光晶体荧光自发放大辐射性质(ASE)研究的背景及意义35-363.2 实验原理以及仪器结构36-373.3实验研究对象以及研究结果分析与讨论37-433.4 本章小结43-44第四章有机发光晶体荧光偏振性质的研究44-514.1 研究背景及意义444.2 实验原理以及仪器结构44-474.3 实验对象以及实验结果分析与讨论47-504.4 本章小结50-51参考文献51-55致谢55-56。
闪烁晶体的光学转换特性与光谱测试技术开题报告
毕业论文开题报告1．结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一、课题研究背景当出国旅游的人们把手提包放进机场安检口的扫描设备中；当人们在医院就诊时需要拍摄胸部的CT造影，他们或许不知道闪烁晶体正在为人类的安全和健康默默地做出贡献。
事实上，近年来在高能物理和空间研究、医学成像、以及迅猛发展的工业检测和安全检查等众多高技术装备中正在愈来愈多地出现闪烁晶体的身影[1]。
总之，闪烁晶体与我们愈走愈近了!人工晶体是信息技术发展的原动力，是光学、电子学、计算机、通讯、勘测、探测、传感等设备仪器研制生产的物质基础及核心原材料[2]，是由电子时代转向光子时代的动力源泉，因而发达国家特别是军事强国均把人工晶体的生长、应用、测量等技术的研究与开了放在极为重要的位置，投入了巨大的人力与物力。
随着核技术以及高能物理的发展,无机闪烁晶体的应用领域不断拓宽,同时也对无机闪烁晶体提出了更多更高的要求。
早在20 世纪80 年代,人们就注意到了CsI(Tl) 晶体的优点:发射光谱可与硅光二极管匹配,光产额高,辐照长度较NaI(Tl) 晶体短,机械性能好,是一种优良实用的闪烁晶体材料[3]。
闪烁晶体是指一大类在放射线或原子核粒子作用下发生闪光现象的晶体材料。
早在上世纪初，Crooks就利用ZnS闪烁体制成α粒子探测器，它曾在卢瑟福提出原子模型的著名实验中发挥了重要的作用。
由此可见闪烁晶体的发展已经度过了一个世纪的漫长岁月。
在早期，曾使用玻璃、塑料乃至液体闪烁材料[4，5]。
而如今，无机闪烁晶体具有密度高、稳定和性能优良等显著特点，从而成为闪烁材料的发展主体，如碘化铯、锗酸铋(BGO)、钨酸铅等等[6]。
但是闪烁晶体作为一种功能材料获得大量应用则是20世纪六十年代以后的事。
当时在世界范围内陆续兴建的大型粒子加速器促成了闪烁晶体的大量应用而在七十年代初，X射线断层扫描相机(XCT)和正电子断层扫描相机(PET)的出现及其快速普及，更使闪烁晶体成为当今人工晶体材料领域中少数几种有重大经济效益的主毕业论文开题报告２．本课题要研究或解决的问题和采用的研究手段（途径）：一、本课题要解决的问题是本课题是解决闪烁晶体的参数测试方案，是测试闪烁晶体的闪烁发射波长、转换效率、闪烁衰减时间等参数。
用于正电子发射断层成像的闪烁晶体解析
第35卷第5期2001年9月原子能科学技术AtomicEnergyScienceandTechnologyVol.35,No.5Sep.2001文章编号:100026931(2001)0520476205用于正电子发射断层成像的闪烁晶体刘华锋,叶华俊,鲍超(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江杭州310027)摘要:正电子发射断层成像要求闪烁晶体材料具有高光输出、,廉。
关键词:闪烁晶体;探测器;中图分类号:TL81619:A(EmissionTomography,PET)技术是利用探测某种同位素γ射线,得到生物体内的这种,。
由于构成生命的基本元素C、O、N等均有发射正电子的同位素,因此,PET在理论上可对生命体的许多部位的生理功能进行成像。
可见,PET是生命科学研究、医疗诊断颇有特色的工具。
PET系统由探测器、数据采集系统、图像重建和图像处理三部分组成。
PET探测器设计应满足以下要求[1,2]:(1)高灵敏度,对511keVγ射线对的探测效率高;(2)高空间分辨率,更精确地确定湮灭位置;(3)良好的时间分辨率,消除随机符合事件;(4)良好的能量分辨率,消除康普顿散射的影响;(5)价格低廉;(6)死时间短;(7)稳定性好。
PET探测器一般是由闪烁晶体与光电倍增管(位置灵敏型光电倍增管或半导体器件)耦合而成。
因此,闪烁晶体的材料特性、体积、形状等对检测器的性能影响很大。
1闪烁晶体材料概述常用PET探测器结构示于图1。
第1代PET探测器使用NaI(Tl)晶体[3]。
NaI晶体探测效率低、易潮解,需封装使用。
PET系统现多采用BGO晶体[4]。
80年代早期曾使用过CsF晶体,该晶体响应速度快,能分辨湮灭光子对的飞行时间差,正电子湮灭发生区域可精确定位,使空间分辨率和信噪比大为提高。
但CsF晶体的探测效率低,而BGO晶体的光输出低、衰减时间长。
为获得更高空间和时间分辨率的探测器,使用新闪烁晶体是最有效的方法之一。