發(fā)光在照明和探測中的應(yīng)用-閱讀頁
2025-05-18 05:18本頁面
【正文】 料 ? (Zn,Cd)S:Ag+ ? Gd2O2S:Tb3+ ? CsI:Na+ ? 輸出屏要求 –影像增強管中光電陰極產(chǎn)生的電子束流密度比陰極射線管中熱陰極產(chǎn)生的電子束流密度低得多，電流強度小，只相當于陰極射線管電流強度的 1/100； –因此影像增強管的影像輸出屏應(yīng)該在低強度電子束流激發(fā)下能具有較高的發(fā)光效率。 X射線發(fā)光材料 ? CaWO4 鎢酸鈣 –白色粉末狀晶體 –白鎢礦型結(jié)構(gòu) –自激活發(fā)光材料，發(fā)光中心為 WO42離子 – W5+(5S25P65d)→ W6+(5S25P6) X射線發(fā)光材料 ? (Zn,Cd)S:Ag+ ? 任意比例互溶組成混晶 S2 Zn2＋ Ag＋ Cl－ 雜質(zhì)陷阱 X射線發(fā)光材料 ? Y2O2S, Gd2O2S 硫氧化稀土類 –對陰極射線和 X射線有較高的吸收效率 –Y2O2S:Eu3+ 紅色發(fā)光的陰極射線材料 – Gd2O2S:Tb3+ 綠色發(fā)光的 X射線發(fā)光材料 計算 X射線影像 (puted radiography, CR) ? 計算 X射線影像技術(shù)是利用 X射線存儲發(fā)光材料 (X ray storage phosphors)[又稱為光激勵發(fā)光材料 (photo stimulable phosphors)]制成一種影像板 (Image Plate, IP)、攝取 X射線輻照的影像，首先在圖像板中形成由色心 (被俘獲的激發(fā)態(tài)電子和空穴 )構(gòu)成的潛影，隨后運用精密光學機械和數(shù)字成像技術(shù)，把影像板中的潛影讀取出來并顯示為可視圖像。 ? 校醫(yī)院 ? 校醫(yī)院 ? 校醫(yī)院 X射線存儲發(fā)光機理 ? 計算 X射線影像和常規(guī)的 X射線透視或照相不同之處在于 : –它不是用發(fā)光屏或增感屏接收 X射線輻射影像及時地直接轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暪鈱W影像。 激光 光掃描器 光電倍增管 增幅器 A/D轉(zhuǎn)換器 馬達 1101100110010010111 影像板掃描儀工作原理 ? 與屏 — 片組合的 X射線照相技術(shù)相比較，具有以下優(yōu)點 : – ① 靈敏度高，可以縮短曝光時間，降低病人接受的 X射線輻照劑量 。 – ③ IP可以反復使用萬次以上，每次攝像讀取之后，只需將 IP用強白光照射 1～ 2s，即可消除其殘留的潛影，再次使用。 能實際應(yīng)用的光激勵發(fā)光材料必須具備以下條件 : ? ① 組成中包含重原子，有較高的 X射線吸收效率和光激勵發(fā)光的效率。陷阱的能級深度適當。 ? ③晶體的激勵光譜波長應(yīng)位于紅光或紅外區(qū)，其激勵發(fā)光光譜波長應(yīng)在藍綠色光區(qū)。 ? ④發(fā)光的衰減時間應(yīng)短于 1μs，以利于激勵光束快速行幀掃描，避免相鄰掃描點發(fā)光重疊 (造成影像模糊不清 )。 ? 目前商業(yè)使用發(fā)光材料 – BaFBr:Eu2+ 。 ? BaFBr:Eu2+的 X射線激發(fā)和光激勵發(fā)光的過程機理還有待更深入的研究探討，這也有益于新的光激勵發(fā)光材料的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)應(yīng)用。 熱釋光劑量探測 ? 高能粒子和電離輻射線包括帶電的 α、 ?輻射和不帶電的 Y. X光子以及中子 ((n)。如核反應(yīng)裝置、高能加速器，各類放射性醫(yī)療設(shè)備、核醫(yī)學成像儀以及海關(guān)大型貨物監(jiān)測設(shè)備等。 何謂熱釋光 ? ? 發(fā)光體受射線輻照 (激發(fā) )后，通過加熱升溫而釋放其儲蓄能所產(chǎn)生的發(fā)光叫熱釋光 (thermo luminescence， TL)或熱激勵光發(fā) (thermal stimulated luminescence, TSL)。 ? 發(fā)光中激發(fā)能的存儲與釋放 –激發(fā)過程 I(θ) –恒定激發(fā)下的定態(tài)發(fā)光強度 I0 –激發(fā)時儲存的能量（光和） S –發(fā)光衰減曲線 I(t） –面積 S’為激發(fā)停止后 釋放的大部分儲能 – S’總是小于 S ? 差額中的一部分損失于猝滅中心，永不發(fā)光。 ? I(t)曲線的主要成分 : – 定態(tài)發(fā)光的快速衰減部分 (衰減時間 :τ 108s的熒光 )，直接來自激發(fā)態(tài)返回基態(tài)的發(fā)射。 – 而來自深陷阱 (室溫以上 )載流子產(chǎn)生的發(fā)光都具有長余輝。而熱釋光劑量計材料具有的熱釋光峰溫為 100～ 350℃ ，如此深的陷阱可保存被陷的載流子成百上千年。 ? 熱釋光 (TL)的強弱直接依賴于吸收劑量的大小和陷阱儲存光和的能力。如圖 935所示，是 LiF : Cu單晶經(jīng) ?射線輻照 (36Gy)后以3℃ /s的速率加熱升溫時測得。表明有兩種深度不同的陷阱存在。 熱釋光機理 ? 能帶模型（二能級模型） –不足： –無法解釋低溫熱釋光 –儲存光和的非正常衰退 熱釋光機理 ? 隧穿模型 –熱激勵下被俘的陷阱電子可以隧穿到發(fā)光中心； –全程隧穿 –半程隧穿 ? Tunneling model 無機材料學報 ， 2022， 19（ 5）， 961
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