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科学家们开发出一种光学材料可对辐射进行可视化

辐射探测器 辐射剂量 光学材料
发布:2020-11-10 16:45:23    

托木斯克工业大学(TPU)和他们的中国同行的研究人员已经开发出一种光学材料,可以对辐射进行可视化。

研究类型的无机氧化物玻璃可广泛应用于光子学和光电子学的各个领域。研究结果发表在《发光杂志》上。

闪烁体是被带电粒子激发时发出可见光的材料。TPU研究人员解释说,这些材料在辐射探测器和剂量计的开发以及医疗光电,安全系统和其他几个领域都是必不可少的。

研究人员认为,最有前途的闪烁体之一是具有高含量稀土离子的多组分玻璃。在这种利基市场上,它的主要竞争对手无机单晶在效率上仍然远远优于玻璃,但制造成本和劳动强度都很高。

由TPU研究人员及其中国同事共同开发的这项技术使获得的多组分玻璃闪烁体相对于现在市场上常见的高锗酸铋晶体Bi4Ge3O12(BGO)的光输出约为60%。

与稀土离子相比,多组分非晶态系统具有较高的溶解能力,这使得可以制造具有高透明度和耐湿性的光学材料。TPU材料科学系副教授达米尔·瓦里耶夫(Damir Valiev)表示:“相对于晶体类似物,我们已经达到了63.9%的整体闪烁效率水平,这使人们希望这种玻璃能在光电子学中得到更广泛的应用。”

选择由Tb3 +离子活化的ABS-BGP(Al2O3–B2O3–SiO2–BaCO3–Gd2O3–P2O5)硼氧化物组成的体系作为玻璃的基础。研究人员认为,主要结果是在ABS-BGP玻璃中发现了最佳的Tb3 +离子含量,约为摩尔浓度的10%。

正如TPU研究人员指出的那样,所获得的数据可在将来用于生产高效的辐射系统和电离辐射探测器,包括前景看好的具有空间分辨率的光纤探测器。该研究人员相信,利用新技术将显著减少等设备的医疗计算机断层扫描仪和许多其他的成本。

这项研究是与长春科技大学(CUST)的专家一起进行的。将来,研究小组计划继续研究具有可变成分的多成分玻璃。

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