閃爍晶體熒光光譜測試

什么是閃爍晶體？

閃爍晶體到底是什么？可能很多人都沒聽過這個詞，但其實，在我們的日常生活中并不陌生。閃爍體是一種當被電離輻射激發之后會表現出發光特性的材料，是將高能轉換為可見光的一種典型光電轉換材料，可用于輻射探測和安全防護，通常在應用中將其加工成晶體，稱為閃爍晶體。

在醫學上，閃爍體是核醫學影像設備比如X光、CT等檢查設備的核心部件。同時，在行李安檢、集裝箱檢查、大型工業設備無損探傷、石油測井、放射性探測、環境監測等領域，閃爍體都發揮著不可替代的作用。

各種閃爍晶體

典型材料

目前市面上比較成熟且商業化的閃爍體有碘化銫(CsI:tl)，NaI:tl)，硅酸釔镥(LYSO:Ce)，鍺酸鉍(BGO)和鎢酸鎘(CdWO₄)等。

同時科學界也不乏對新型閃爍體材料的研究，2018年，西北工業大學的黃維院士、新加坡國立大學劉小剛教授、陳秋水博士以及福州大學楊黃浩教授等合作，發現了一種含有銫和鉛重原子成分的全無機鈣鈦礦納米晶閃爍體，其具有較強的X射線吸收能力、的三重態發光特征、可調控的電子能級結構以及較快的輻射發光速率。相關研究工作以“All-inorganic Perovskite Nanocrystal Scintillators”為題于Nature雜志在線發表。

在X射線照射下全無機鈣鈦礦納米晶閃爍體的可調諧發光（數據截取自文章“All-inorganic Perovskite Nanocrystal Scintillators”）

典型閃爍晶體的參數特性

閃爍晶體的熒光光譜測試

既然說閃爍晶體是典型的光電轉換材料，那么測試閃爍晶體的發射光譜就*了。此類材料主要用X射線做激發，用可見波段響應的探測器進行探測采集。

卓立漢光可提供一成套的閃爍體熒光光譜測試解決方案（系統包含：X射線光管，樣品倉，光譜儀，光電倍增管（PMT），單光子計數器，提供鉛盒、含鉛玻璃等系統防護）。

客戶案例

系統由氙燈、激發光譜儀、樣品倉、發射光譜儀、探測器、數據采集器組成傳統熒光光譜測量系統，另耦合小型X光管用于閃爍晶體激發。

選用美國MOXTEK 70KV 12W小型X光管對閃爍晶體進行激發，光源小巧且帶散熱，通過軟件控制輸出功率。
X射線激發樣品實拍圖

LYSO粉末發射藍紫光

YAG粉末發射黃光

閃爍體熒光光譜測試全新設計
采用封閉式的鉛盒包裹住樣品和X射線，提供暗環境的同時防止射線泄露，保護測試人員。

采用光纖收集樣品的熒光信號，可以完美地將熒光信號耦合到卓立漢光OmniFluo900系列穩態-瞬態熒光光譜儀或是單獨的熒光采集模塊中（單色儀＋探測器）。

 
內置于鉛盒的小型X光管

作為小型X光管制造商，Moxtek始終走在手持式小型X光管技術前列。我們可以提供不同靶材及外形尺寸。

Moxtek®MAGPRO系列 60KV & 70KV X射線光源，該系列X光管使用簡單，一端接上電源線供電，另一端連接電腦USB，即可通過軟件輸入電流值、電壓值控制X光管的輸出；
60KV & 70KV X射線光源 參數特性

已銷售客戶列表：
中山大學、華南理工大學、深圳大學、西北工業大學、哈爾濱工程大學、中國計量大學、中國科學院上海應用物理研究所、中國科學院海西研究院、松山湖材料實驗室。

相關實測數據
鍺酸鉍（Bi₄Ge₃O₁₂，BGO）晶體，X射線源：管電壓：60KV，管電流：100uA

CsI塊狀樣品，X射線源：管電壓：60KV，管電流：100uA

氧化物薄膜閃爍晶體，X射線源：管電壓：60KV，管電流：100uA

YLF晶體摻雜5%Ce離子，X射線源：管電壓：60KV，管電流：100uA