鋱鈰摻雜快速閃爍玻璃的研究.pdf

1、隨著核物理、高能物理、核醫(yī)學(xué)、工業(yè)探測(cè)等領(lǐng)域的迅速發(fā)展，閃爍體作為可以把高能射線轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光的重要材料，受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。為了提高探測(cè)的時(shí)間分辨率，幾乎所有的閃爍計(jì)數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域都要求閃爍材料具有較快的光衰減時(shí)間，因此對(duì)光衰減時(shí)間較短的快速閃爍材料的需求越來(lái)越大。在所有的閃爍材料中，閃爍晶體具有較高的光產(chǎn)額和較短的閃爍衰減壽命，因此目前使用的大多數(shù)閃爍材料均為閃爍晶體。但由于閃爍晶體的制備工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高，尋找可以替代閃

2、爍晶體同時(shí)具有快速衰減特性的閃爍材料成為了研究重點(diǎn)。閃爍玻璃制備工藝簡(jiǎn)單、玻璃組分易調(diào)整，成本低，還可以制備大尺寸材料，因此是一種候選的閃爍材料。
　　本論文首先探索了摻雜Ce3+離子閃爍玻璃的快速衰減特性。采用高溫熔融法制備了摻鈰閃爍玻璃，密度為4.75g/cm3，在325nm紫外線的激發(fā)下發(fā)出藍(lán)綠色熒光，發(fā)光光譜為425nm至625nm的寬帶光譜。實(shí)驗(yàn)測(cè)得該閃爍玻璃具有小于3.7ns的光衰減時(shí)間，表明摻雜Ce3+離子的閃爍玻璃

3、具有快速時(shí)間響應(yīng)特性。
　　本論文采用高溫熔融法制備了一種同時(shí)摻雜 Tb3+和 Ce3+離子的閃爍玻璃，Tb3+離子為玻璃的發(fā)光中心。在Ce3+離子、重金屬氧化物 PbO、Bi2O3、Sb2O3以及 ZnO的協(xié)同作用下，考察該閃爍玻璃的光衰減特性。通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行密度、吸收光譜、發(fā)射光譜、光產(chǎn)額、光衰減時(shí)間等特性的測(cè)試，分析鋱鈰閃爍玻璃的物理特性和閃爍性能。測(cè)試得出：鋱鈰閃爍玻璃的密度較大，為4.83g/cm3，表明該材料具有較小的

4、輻射長(zhǎng)度；鋱鈰閃爍玻璃在可見(jiàn)光范圍內(nèi)有大于80％左右的透過(guò)率，透過(guò)率最高達(dá)99%左右；用325nm的紫外激光對(duì)鋱鈰閃爍玻璃進(jìn)行照射，可以看到青綠色熒光，發(fā)射光譜的主發(fā)射峰在542.4nm；測(cè)得鋱鈰閃爍玻璃的光衰減時(shí)間小于3.6ns，光產(chǎn)額為NaI:T1晶體光產(chǎn)額的4.3%。由測(cè)試結(jié)果可以看出，鋱鈰閃爍玻璃具有較大的密度、良好的透過(guò)率以及很快的時(shí)間響應(yīng)特性，是快速閃爍探測(cè)領(lǐng)域的候選閃爍材料。
　　本論文最后探索了高均勻性大口徑玻璃的