ЛексигОсведомитель.Из ультрафиолетовогоК рентгеновским лучам.

Контекст исследования

В области рентгеновского обнаружения, такого как медицинская диагностика и визуализация безопасности, высокопроизводительные сцинтилляционные материалы являются важными компонентами. Хотя традиционные неорганические кристаллы имеют отличную производительность, существуют такие проблемы, как высокая стоимость и трудности обработки. Недавно Институт физики Сан - Карлоса, Бразилия, объединил многонациональную команду в Fluorophosphate glasses doped with Eu³А& Dy³А« В исследовании был достигнут прорыв, и был разработан новый тип флюфосфатного стеклянного сцинтиллятора, который сочетает в себе высокую плотность, длительный световой срок службы и превосходные характеристики реакции рентгеновских лучей, открывая новые направления для недорогого и настраиваемого обнаружения излучения.

Важное открытие

Part.1 Инновации в проектировании материалов

Команда использовала технологию плавления и закалки, чтобы успешно подготовить 35NAPOА-30Ba(ПО)А)Ди-25МгФДи- YFАБазовая стеклянная система, путем легирования Eu³А(0,1 - 4,0% моль) и Dy³А(0,25 - 1,0 моль%) Достижение высокоэффективной люминесценции. Гидрофторфосфатная матрица сочетает в себе высокую растворимость редкоземельных элементов фосфатов с низкой фононной энергией фторидов, что значительно повышает световую эффективность.

Part.2 Преимущества производительности

1) Высокая плотность (3,65 - 3,66 г / см³):Больше, чем коммерцияЛитийБоратное стекло (~ 2,50 г / см³), сравнимое с Nai: Tl кристалл (3,67 г / см³), повышает эффективность поглощения рентгеновских лучей.

2) Сверхдлинный световой срок службы:Eu³А的АДАПродолжительность жизни до 2,5мси Dy³А的АFА/ДиПродолжительность жизни 0,71мсПреимущества по сравнению с аналогичными материалами.

3) Синхронизация нулевой концентрации:Eu³АДобавление до 4,0 моль% остается линейным световым усилением (рисунок 1), Dy³АОтличная стабильность в пределах 1,0 моль%.

Рисунок 1. Eu³ при различной мощности возбужденияАСпектр излучения легированного стекла

Part.3 Проверка рентгеновского ответа

черезлексигСпектроскопы (С вольфрамовой мишенью.Рентгеновская трубка и тест излучающей люминесцентности (RL) Newton CCD, который подтвердил:

Eu³АСтекло:В 611 нм (АДА→АFДи) Высокий RL пик, интенсивность линейно возрастает с концентрацией легирования (рисунок 2) и эффективно подавляет свет дефекта матрицы 380 нм (дефект)Пик понижается30%).

Рисунок 2. Eu³АРентгеновская радиационная люминесцентность (RL), легированная стеклом

Dy³АСтекло:Двухпиковая эмиссия (572 нм и 478 нм) оснащена несколькими фотоэлектрическими детекторами, а прочность RL образца 1.0 моль% на 13% выше, чем 0,25 моль% (рис. 3).

Рисунок 3. Dy³АРентгеновская радиационная люминесцентность (RL), легированная стеклом

Технические особенности

Основываясь на ключевых данных исследованиялексигВысокочувствительная система тестирования RL:
1) Точное возбуждение:Непрерывные рентгеновские источники 40 кВ / 1 мА, имитирующие реальные сценарии обнаружения.
2) Обнаружение высокого коэффициента сигнала / шума:- 80°C охлаждает CCD в сочетании с волоконно - оптическим спектрометром для захвата слабых световых сигналов.
3) Анализ динамических реакций:Мониторинг линейной зависимости интенсивности света и мощности в режиме реального времени для проверки стабильности материала.

Перспективы применения

Стеклянная система продемонстрировала свой потенциал в качестве гибкого рентгеновского датчика, носимого дозиметра излучения. Следующим шагом команды будет оптимизация соотношения редкоземельных элементов и изучение разработки интегрированных устройств с волоконно - оптической связью.