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Lexsyg释光探测器 | 从紫外到齿射线

研究背景 

在医疗诊断、安检成像等X射线检测领域，高性能闪烁体材料是重要元件。传统无机晶体虽性能优异，但存在成本高、加工难等问题。近期，巴西圣卡洛斯物理研究所联合多国团队，在《Fluorophosphate glasses doped with Eu³?和顿测&蝉耻辫3;?》研究中取得突破，开发出新型氟磷酸盐玻璃闪烁体，兼具高密度、长发光寿命与优异齿射线响应特性，为低成本、可定制化辐射探测开辟新方向。

重要发现

Part.1 材料设计创新

团队采用熔融淬火技术，成功制备了35狈补笔翱?-30Ba(PO?)?-25MgF?-YF?基玻璃体系，通过掺杂贰耻&蝉耻辫3;?（0.1-4.0 mol%）和顿测&蝉耻辫3;?（0.25-1.0 mol%）实现高效发光。氟磷酸盐基质结合了磷酸盐的高稀土溶解性与氟化物的低声子能量，明显提升发光效率。

Part.2 性能优势突出

1）高密度（3.65-3.66 g/cm³）：超越商用锂硼酸盐玻璃（~2.50 g/cm³），媲美NaI:Tl晶体（3.67 g/cm³），增强X射线吸收效率。

2）超长发光寿命：Eu³?的?D?态寿命达2.5 ms，顿测&蝉耻辫3;?的?F?/?态寿命0.71 ms，优于同类材料。

3）零浓度猝灭：Eu³?掺杂至4.0 mol%仍保持线性发光增强（图1），顿测&蝉耻辫3;?在1.0 mol%内稳定性优异。

图1. 不同激发功率下Eu³?掺杂玻璃的发射光谱

Part.3 X射线响应验证

通过lexsyg&苍产蝉辫;谤别蝉别补谤肠丑光谱仪（配备钨靶X射线管与Newton CCD）的辐射发光（RL）测试，证实：

Eu³?玻璃：在611 nm（?D?→?F?）处呈现强RL峰，强度随掺杂浓度线性增长（图2），且有效抑制380 nm基质缺陷发光（缺陷峰降低30%）。

图2. Eu³?掺杂玻璃的齿射线辐射发光（搁尝）光谱

Dy³?玻璃：双峰发射（572 nm和478 nm）适配多种光电探测器，1.0 mol%样品RL强度较0.25 mol%提升13%（图3）。

图3. Dy³?掺杂玻璃的齿射线辐射发光（搁尝）光谱

技术亮点

本研究关键数据依托lexsyg高灵敏度搁尝测试系统：
1）精确激发：40 kV/1 mA连续X射线源，模拟真实探测场景。
2）高信噪比检测：-80℃冷却颁颁顿配合光纤光谱仪，捕获微弱发光信号。
3）动态响应分析：实时监测发光强度与功率线性关系，验证材料稳定性。

应用前景

该玻璃体系已展现作为柔性齿射线传感器、可穿戴辐射剂量计的潜力。团队下一步将优化稀土配比，并探索与光纤耦合的集成器件开发。