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Lu基氟化物粉体的制备及闪烁性能研究(2)

时间:2019-06-08 08:31来源:毕业论文
1.1 闪烁体的概述闪烁体是在高能粒子(或射线)作用下发出闪烁脉冲光的发光材料,是将电离辐射能转变为光发射能(主要是可见光)的物质。通常在应用中将


1.1 闪烁体的概述闪烁体是在高能粒子(或射线)作用下发出闪烁脉冲光的发光材料,是将电离辐射能转变为光发射能(主要是可见光)的物质。通常在应用中将其加工成晶体,故也称为闪烁晶体。1948 年,Hoftdater 发现的具有优良闪烁性能的 NaI:Tl 开辟了人类应用闪烁晶体的先河。经过近百年的发展, 以闪烁晶体为核心的探测和成像技术已经在核医学、高能物理、安全检查、工业无损探伤、空间物理及核探矿等方面得到了广泛的应用。 上海硅酸盐研究所先后为欧洲核子中心大型正负电子对撞机L3探测器和大型强子对撞机(LHC)中的CMS探测器提供了数以万计的 BGO 和 PWO闪烁晶体产品,奠定了我国无机闪烁晶体的国际地位。
1.1.1 无机闪烁体固态的无机闪烁体一般是指含有少量混合物(激活剂)的无机盐晶体。虽然用纯无机盐晶体也可作为闪烁体,但加了激活剂后能明显提高发光效率。当闪烁体中原子的轨道电子从入射粒子接受大于其禁带宽度的能量时,便被激发跃迁至导带。然后,再经过一系列物理过程回到基态,根据退激的机制不同而发射出衰落时间很短的荧光(约10ns)或是较长的磷光(约 1us 或更长)。最常用的无机晶体是用铊激活的碘化钠晶体,即 NaI(Tl),最大可做到φ240mm以上。它有很高的发光效率和对γ射线的探测效率。 其他无机晶体还有CsI (Tl) 、 CsI (Na) 、ZnS(Ag)等,各有特点。新出现的有锗酸铋等。气体和液体的无机闪烁体,多用惰性气体及其液化态制成,如氦、氖、氩、氪、氙等。其中以氙的光输出最大而较多使用。
1.1.2 有机闪烁体有机闪烁体大多属于苯环结构的芳香族碳氢化合物, 其发光机制主要由于分子本身从激发态回到基态的跃迁。同无机晶体一样,有机闪烁体也有两个发光成分,荧光过程小于1 纳秒。有机闪烁体又可分为有机晶体闪烁体、液体闪烁体和塑料闪烁体。有机晶体主要有蒽、茋、萘等,具有比较高的荧光效率,但体积不易做得很大。1.1.3 闪烁体的应用在根据闪烁体测量辐射的能量、强度、传播、衰减等信息的基础上,工程师们开发出了多种应用。在医学上,闪烁体是核医学影像设备的核心部件,通过它医生可以快速诊断出人体各器官的病变、肿瘤组织的大小和位置。可以帮助病人及早发现疾病并及时预防和治疗。在行李安检、集装箱检查、大型工业设备无损探伤、石油测井、放射性探测、环境监测等领域都发挥着不可替代的作用。闪烁体还是制造各类对撞机中电磁量能器的重要材料, 它可以捕捉核反应后产生的各种粒子的信息,是人类探索微观世界及宇宙演变奥秘的重要工具。 Lu基氟化物粉体的制备及闪烁性能研究(2):http://www.lwfree.cn/cailiao/20190608/34366.html
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