超快高亮GAGG:Ce闪烁晶体的组分设计与性能研究

【作者】 张傲尘； 丁栋舟；

【机构】 中国科学院上海硅酸盐研究所； 中国科学院大学；

【摘要】 铈掺杂铝镓酸钆(Gd₃（Al,Ga）-₅O₁₂:Ce,GAGG:Ce)闪烁晶体密度大、光产额高,综合性能优异,在高能物理、核医学成像等领域有广阔的应用前景。然而GAGG:Ce的闪烁衰减时间较长（90ns左右）,存在慢分量,一定程度上限制其应用。抑制衰减慢分量,加快衰减速度,对其在国际大科学装置、TOF-PET成像等领域中的应用具有重要意义。目前,离子共掺杂是调控GAGG:Ce闪烁性能最常用的手段。本课题依托过渡金属丰富的能级结构,设计了Ce、Mn共激活的GAGG,采用微下拉法生长了一系列高质量的GAGG:Ce,Mn晶体,并对其闪烁性能、发光行为等进行了探究。Mn共掺杂后,X射线激发光谱、荧光发射光谱都发生展宽。低浓度Mn共掺杂时,X射线激发强度提升,X射线成像更加清晰。更多还原