Sinetillasyon malzemeleri ve Radyasyon Tespitinde Rollarını Anlamak
Scintillation materyalleri kristal veya morfolojik olmayan maddelerdir, görünür veya ultraviyole ışıklarını absorbe ettiklerinde radyasyon algılaması, X-rays veya nötronlar. Bu ışık, scintillation olarak bilinen, elektrik sinyaline fotodetektörler tarafından dönüştürülür, radyasyon algılaması ve spektroskopik analizlerine yol açarlar. Herhangi bir radyasyon algılama sisteminin performansı, scintillatorun özellikleri üzerinde eleştirel olarak bağlıdır: ışık verim, bozulma zamanı, enerji çözümü, malzeme bilimindeki ilerlemeler, ve stabiliteler, tüm hız ve hızdaki tüm güvenlik olanaklarından gelen yeni scintillatörlere yol açtılar.
Scintillator Performansını Tanımlayan Anahtar Özellikler
[FONT=0)Işık verimi[Dönetici/MeV) sinyal-to-noise oranını belirler ve çok düşük radyasyon dozlarının tespit edilmesine izin verir.[FONT:2)Dönemli zaman[Dönder:)[Dönderlik süresi) 662'de yapılan elektriksel ölçümler, fotografi ile ilgili olarak, farklı enerjilerin nasıl tespit edilmesi ve tekrarlanması için gerekli olan parametrelerin belirlenmesini gösterir.
Geleneksel Scintillatörler ve Sınırları
On yıllardır, thallium-doped sodyum iodide (NaI:Tl) yüksek ışık verim ve düşük maliyetli kullanım nedeniyle radyasyon tespiti işlerinden dolayı olmuştur, ancak ışık çıkışının bozulması -230 ns limitleri ve hipnozlu doğası çok yüksek yoğunluk ve durgunluğa sahiptir, ancak düşük ışık veriminden ve yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaştır.
Materyal Kompozisyonda Son Gelişmeler
Nadir Dünya Oxyorilicates ve Garnets'ı Yaptı
Cerium-doped lutetium yttrium oxyorthosilicate (LYSO:Ce) tıp görüntüleme ve yüksek enerji fiziği için lider bir makas olarak ortaya çıktı. ışık miktarı (~32 000 foton / MeV) NaI ile karşılaştırılabilir:Tl, ancak bu gece (~40 ns) bu beş kat daha hızlı.
Perovskite Scintillators
Halide perovskites, özellikle CsPbBr3 ve MAPbBr3 nanokristalleri, olağanüstü yüksek ışık verimleri (200 000 foton / MeV) ve nanosaniye aralığındaki hızlı çürük bileşikler ve iki-boyutlu sentezler X-ray görüntüleme için büyük bir teptöre yol açabilir. Ancak, kararlılık sorunları -özellikle de nezaretli bir şekilde hassaslığı ve iyon geçişleri - bir engel olarak görünür.
Nanoyapılı ve Kompozit Scintillators
Nano yapılandırma - bir şeffaf matrixte kuantum dotları veya metal nanopartikülleri - yüzey plazmonik darbe veya saçılma ile ışık ekstraksiyonunu artırın. Örneğin, ZnO nanotel dizileri, özellikle de makine başına hassasiyet gösteren büyük güvenlik taraması ve portal monitörlerini artırır.
Kristal Büyümede Teknolojik Yenilik ve Okuma
Geliştirilmiş kristal büyüme teknikleri -Czochralski ve dikey Bridgman -şimdi daha az kusur, daha yüksek saflık ve daha fazla üniformalı doping. Co-doping with kalsiyum or magnezyum has been shown to baskı altında in the sunakralski and LSO Cars, growthing signaling signaling tomography.In fotodector side, the commonifier (SiPM) çok sayıdaki doğrusal zamanlayıcı ile daha iyileştirilmiş olan, SiPM'ler ile dönüşüme maruz kalır.
Radyasyon Tespit Uygulamaları Üzerine Etkisi
Tıbbi Görüntüleme
PET'te, ışık veriminde eş zamanlı olarak iyileşme ve LYSO ve GAGGGG'den zaman kaybı doğrudan doğru tesadüf oranlarına ve daha iyi zaman odaklı scintillatörler için potansiyele 200 p'nin altında, tarama süreleri ve daha düşük maliyetli düz ekranlı enjeksiyonlar sağlayabilirler. tek foton emisyonlu sistemler CsIyografiye (SPECT) ve X-ray görüntülemeye güvenir, perovskite bazlı scintill, yüksek çözünürlüklere daha iyi bir şekilde atıfta bulunur.
Güvenlik ve Edge Ekran
Radyolojik ve nükleer tehdit algılaması için, hem kumar hem de nötron radyasyonu için hassasiyet önemlidir. Gelişmiş scintillators gibi Cs2LiYCl6:Ce (CLYC) ve Li-loaded gözlükler, dizinleme, kumar ışınları ve ısıtıcı bir atomik GAG plakalarının tek bir malzemeden eş zamanlı olarak değiştirilmesine izin verir.Ses'in okutucu, saniyeler içinde isotopik kompozisyonu azaltmasını sağlar.
Nükleer Güvenlik ve Çevre İzleme
Nükleer tesislerin ve çevresel kirliliğin gerçek zamanlı izleme, sağlam, uzun süreli dereksiyonlar gerektirir.Geçmiş kirleticilerin yüksek sıcaklıklar ve baskıların geçerli olduğu yerlerde gelişmiş radyasyon sertliği, optik olmayan sistemlerle birlikte, yüksek sıcaklık, nem, vibrasyon) performans bozulmadan dağıtım ağlarını sağlar.
Future Yol ve Challenges
Hızlı ilerlemeye rağmen, birkaç engel kalır. Perovskite scintillators sürekli radyasyon maruziyeti altında uzun vadeli stabiliteyi tahmin etmek zorundadır. Büyük boyutlu, yüksek kaliteli LYSO ve GAGGGGGGGGGGGGGGGGGGGersler yüksek kalır, toz sin-zamanlayıcıları kullanarak kumaşa yönelik çabaları hızlandırır, en iyileştirici 10 görüntülemeye ve eklenme koşullarına göre hızlandıracaktır.
Araştırma devam ettikçe, yeni materyal kompozisyonlarının kombinasyonu, gelişmiş kristal büyüme ve yüksek performanslı fotodetektörler daha parlak olacaktır -özellikle de ve radyasyon algılama sistemlerinin duyarlılığı, hızı ve güvenilirliği. Bu gelişmeler sadece mevcut uygulamalara fayda sağlamaz, ancak aynı zamanda yenileri, gerçek zamanlı intraoperatif tümör algılamasını çevresel temizleştirme doğrulamaya da sağlar.
[FONT:0)Dön referanslar: [Dönemli: [Dönemli: 1)
- [FONT=0)Nuc security – Scintillation Materials).
- [0] BilimDirect - Perovskite Scintillators (2020)
- [FONT:0)IAEA – Güvenlik Uygulamaları için Nükleer Veriler).