LexsygLichtfreisetzungsdetektor.Von UVZu Röntgenstrahlen

Forschungshintergrund

Hochleistungsstarke Flammermaterialien sind ein wichtiger Bestandteil der Röntgenprüfung in den Bereichen der medizinischen Diagnose und der Sicherheitsbilderung. Traditionelle anorganische Kristalle haben zwar eine ausgezeichnete Leistung, aber es gibt hohe Kosten und Probleme mit der Verarbeitung. Kürzlich hat das brasilianische Institut für Physik San Carlos gemeinsam mit einem multinationalen Team die Fluorophosphat-Gläser mit Eu³ dopiert⁺und Dy3⁺Durchbruch in der Forschung, die Entwicklung eines neuen Fluorphosphatglasblinkenden Körpers mit hoher Dichte, langer Lebensdauer und ausgezeichneten Röntgenreaktionseigenschaften, die neue Richtungen für die kostengünstige, anpassbare Strahlungsdetektion eröffnen.

Wichtige Entdeckungen

Teil 1 Innovationen im Materialdesign

Das Team setzte die Schmelzenhärtetechnologie ein und bereitete erfolgreich 35NaPO vor₃- 30Ba (PO)₃)₂- 25MgF₂- YF₃Grundglassystem durch Doping mit Eu³⁺(0,1-4,0 mol %) und Dy³⁺(0,25-1,0 mol %), um eine effiziente Leuchtkraft zu erreichen. Das Fluorphosphatmatrix kombiniert die hohe Seltenerdlöslichkeit von Phosphaten mit der Basssonenergie von Fluoriden, um die Lichteffizienz deutlich zu verbessern.

Part.2 Leistungsvorteile

1) hohe Dichte (3,65-3,66 g / cm³):Über den Handel hinausLithiumBoratglas (~2,50 g/cm³), vergleichbar mit NaI:Tl-Kristallen (3,67 g/cm³), verbessert die Röntgenabsorptionseffizienz.

2) Lange Lebensdauer:Eu³⁺der⁵D₀Lebensdauer bis 2,5msund Dy³⁺der⁴F₉/₂Lebensdauer 0,71msBesser als ähnliche Materialien.

3) Nullkonzentration:Eu³⁺Doping auf 4,0 mol% bleibt lineare Leuchtverstärkung (Abbildung 1), Dy³⁺Ausgezeichnete Stabilität bei 1,0 Mol%.

Abbildung 1. Eu³ unter verschiedenen Anregungsleistungen⁺Emissionsspektrum von dopiertem Glas

Part.3 Röntgenreaktionsprüfung

durchlexsygForschungsspektrometer (Ausgestattet mit Wolfram TargetRöntgenröhren mit Newton CCD (Radiation Light Emission, RL) Tests bestätigen:

Eu³⁺Glas:bei 611 nm⁵D₀→⁷F₂(Abbildung 2) zeigt einen starken RL-Spitze, die Intensität linear mit der Doping-Konzentration zu wachsen (Abbildung 2) und wirksam 380 nm-Matrix-Defekt-Leuchtmittel (Defekt) zu unterdrücken.Spitze reduziert30 Prozent).

Abbildung 2. Eu³⁺Röntgenstrahlungsspektrum für dopiertes Glas

Dy³⁺Glas:Die doppelte Spitzeneinstrahlung (572 nm und 478 nm) ist für eine Vielzahl von optoelektronischen Detektoren geeignet und die RL-Intensität von 1,0 mol% der Probe ist um 13% höher als 0,25 mol% (Abbildung 3).

Abbildung 3. Dy³⁺Röntgenstrahlungsspektrum für dopiertes Glas

Technische Highlights

Die Schlüsseldaten der Studie stützen sichlexsygHochempfindliches RL-Testsystem:
1) Genaue Motivation:40 kV/1 mA kontinuierliche Röntgenquelle zur Simulation realer Erkennungsszenarien.
2) hohes Signal-Rausch-Verhältnis:-80 ℃ Kühlung CCD in Kombination mit einem Faserspektrometer, um schwache Lichtsignale zu erfassen.
Dynamische Reaktionsanalyse:Überwachen Sie die lineare Beziehung zwischen Lichtintensität und Leistung in Echtzeit und überprüfen Sie die Stabilität des Materials.

Anwendungsaussichten

Das Glassystem hat sein Potenzial als flexibler Röntgensensor und tragbares Strahlendosimeter gezeigt. Als nächster Schritt wird das Team das Verhältnis zu seltenen Erden optimieren und die Entwicklung von integrierten Geräten mit Faseroptik erforschen.