高光输出快衰减Pr:Lu3Al5O12闪烁陶瓷的制备和成像
来源期刊：无机材料学报2014年第5期
论文作者：沈毅强 石云 潘裕柏 冯锡淇 吴乐翔 寇华敏 章志明 魏龙
文章页码：534 - 538
关键词：Pr:LuAG;透明陶瓷;退火;闪烁性能;成像;
摘 要：采用真空烧结固相反应法,分别制备了不添加和添加烧结助剂(正硅酸乙酯TEOS和MgO)的Pr:LuAG(Pr:Lu3Al5O12)陶瓷,研究发现添加烧结助剂烧制的Pr:LuAG陶瓷在可见光区的直线透过率可达~80%,不添加烧结助剂的陶瓷光学透过率降低(可见光区~70%,2 mm厚),但光输出提高了5倍(为1196 pe/MeV),衰减快分量比例可达73%,能量分辨率8.4%。将Pr:LuAG陶瓷加工成1.9 mm×1.9 mm×1.0 mm的陶瓷阵列组装探测器模块,用4×4陶瓷阵列单元实现了二维散点图成像,所成散点图清晰可辨。经过平台测试,相同耦合条件下本实验制备的Pr:LuAG陶瓷成像质量优于商用BGO(Bi4Ge3O12)单晶,结果显示Pr:LuAG陶瓷有望应用于PET(Positron Emission Tomography)级别核医学成像系统。
沈毅强1,2，石云1，潘裕柏1，冯锡淇1，吴乐翔1，寇华敏1，章志明3，魏龙3
1. 中国科学院上海硅酸盐研究所,中国科学院透明光功能无机材料重点实验室2. 中国科学院大学3. 中国科学院高能物理研究所
摘 要：采用真空烧结固相反应法,分别制备了不添加和添加烧结助剂(正硅酸乙酯TEOS和MgO)的Pr:LuAG(Pr:Lu3Al5O12)陶瓷,研究发现添加烧结助剂烧制的Pr:LuAG陶瓷在可见光区的直线透过率可达~80%,不添加烧结助剂的陶瓷光学透过率降低(可见光区~70%,2 mm厚),但光输出提高了5倍(为1196 pe/MeV),衰减快分量比例可达73%,能量分辨率8.4%。将Pr:LuAG陶瓷加工成1.9 mm×1.9 mm×1.0 mm的陶瓷阵列组装探测器模块,用4×4陶瓷阵列单元实现了二维散点图成像,所成散点图清晰可辨。经过平台测试,相同耦合条件下本实验制备的Pr:LuAG陶瓷成像质量优于商用BGO(Bi4Ge3O12)单晶,结果显示Pr:LuAG陶瓷有望应用于PET(Positron Emission Tomography)级别核医学成像系统。
关键词：Pr:LuAG;透明陶瓷;退火;闪烁性能;成像;
