Progrès de la recherche sur les scintillateurs en verre inorganiques activés non-terres rares

NIU Luyue ,  

FAN Chao ,  

REN Jing ,  

QIAN Sen ,  

LI Liang ,  

摘要

Les scintillateurs, en tant que matériaux clés pour la conversion dans la détection et l'imagerie des rayonnements à haute énergie, jouent un rôle irremplaçable dans les domaines de l'imagerie médicale, des contrôles de sécurité, du contrôle non destructif industriel et de la physique des hautes énergies. Bien que les scintillateurs dopés aux ions de terres rares traditionnels (tels que Tb³⁺, Eu³⁺) offrent d'excellentes performances, ils font face à des défis tels que le coût élevé des matières premières et la bande d'émission étroite. Les scintillateurs en verre inorganiques activés non-terres rares, grâce à leur large gamme de sources d'activation, leur émission à large bande et leur forte adaptabilité environnementale, sont devenus le centre des recherches sur la nouvelle génération de matériaux de détection des radiations. Cet article passe en revue de manière systématique le mécanisme d'émission et les dernières avancées dans ces matériaux, et explore en profondeur les principaux systèmes matériels, notamment le dopage aux ions de métaux de transition (comme Mn²⁺, Cu⁺, Sn²⁺), le verre composite à nanocristaux d'oxydes et les nouveaux verres pérovskites (à base de plomb, manganèse, cuivre). Il présente en détail les stratégies innovantes relatives au transfert d'énergie de sensibilisation, au contrôle de la cristallisation in situ, à l'ingénierie de la coordination halogène et à la fabrication de réseaux de fibres optiques, ainsi que des progrès significatifs dans les indicateurs de performance clés tels que l'amélioration du rendement lumineux (jusqu'à 425 % de BGO), la percée en résolution spatiale et la performance anti-effondrement thermique (maintien de 63 % de l'intensité à 573 K). Il souligne également les défis actuels, notamment l'écart entre le rendement lumineux et les prévisions théoriques, le conflit entre le taux de cristallisation élevé et l'homogénéité optique, la stabilité insuffisante sous irradiation prolongée et le remplacement de la toxicité du plomb. Les recherches futures devraient se concentrer sur le contrôle structuré à l'échelle multiscale, l'ingénierie des défauts, la conception sans plomb et les technologies d'intégration des dispositifs, afin de promouvoir l'application pratique des scintillateurs en verre non-terres rares dans l'imagerie médicale avancée, le contrôle non destructif industriel et la détection en environnement extrême.

关键词

scintillateurs en verre;ions non-terres rares;verre composite à nanocristaux d'oxydes;métaux de transition;pérovskite

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website