面向X-CT应用的(Ce, Lu)3(Cr, Al)5O12闪烁陶瓷中过渡金属离子的光谱展宽效应研究

基本信息
批准号:61475175
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:石云
学科分类:
依托单位:中国科学院上海硅酸盐研究所
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:郭景坤,吴乐翔,刘书萍,傅岳龙,刘万鹏
关键词:
X射线CT机第一性原理过渡金属离子闪烁陶瓷光谱展宽
结项摘要

Considering the requirement of X-CT apparatus and its future upgrading, this project is planning to focus on the study of key materials and technologies to couple with the high resolution of Silicon photo electric dioed detectors, the emphasis is on scintillator ceramics of Ce: LuAG having performance of high density, high luninescence efficiency. By codoping the transition metal ions Cr3+ (ionic radius 0.068nm) to the octahedron site in LuAG lattice replacing the Al3+ (ionic radius 0.05nm) to realize the luminescence spectrum design. It is aimed to investigated the first principle method, micro-chip screen method as well as the fabrication technology of high transparent ceramics to study the effect of transition metal ions on spectrum broadening by overlap the Ce3+ emission at 550nm and Cr3 at 730nm. It is expected to contribute to the application of X-CT technology of our country by the study of this project.

针对高性能X-CT的应用需求和未来发展趋势,开展硅光电二极管耦合用关键闪烁材料的设计制备研究,以高密度、发光效率高的Ce:LuAG闪烁透明陶瓷为基础体系,选取与Al3+离子半径(0.05 nm)接近的过渡金属发光离子 Cr3+(0.068 nm)进行八面体格位替代,研究通过第一性原理导带和能级结构的计算,材料制备组分调控,将主发光在550nm的Ce3+发光与主发光在730m的Cr3+的发光叠加,达到发光光谱展宽,并研究高光效发光的组分调控方案,最终材料与硅光二极管探测灵敏区匹配良好,实现可见和近红外闪烁发光的叠加展宽,应用于高性能X-CT机中。

项目摘要

本项目拟针对X-CT 对闪烁材料的具体要求( 按重要性递减顺序) : ( 1) 低余辉( < 1% @ 3ms);( 2) 高稳定性( 化学、温度、辐射损伤);(3) 高密度( > 6 g/cm3 );(4) 发射波长与硅光电二极管读出( 500~1000nm) 匹配良好;(5) 高发光效率( > 15, 000 Pho/MeV ) ;选取具有发光效率高(>20,000 Pho/MeV ),密度高(6.7 g/cm3)特点的Ce:LuAG为基础体系,通过导带和能级结构的设计,材料制备组分调控,获得高光效发光的组分调控方案,最终发展了Cr:LuAG红光闪烁材料,并系统研究了Mg2+,Y3+,Pr3+, Gd3+,Ga3+和复合结构等对闪烁性能的优化作用,获得了主发射波段在706nm处的新型红光材料,实现与硅光二极管300 nm---1000 nm读出区500nm---1000nm区近红外发光匹配良好;并发展复杂组分(CexLu1-x)3(CryAl1-y)5O12闪烁陶瓷的关键制备技术,为实现其在高性能X-CT 中的应用提供了材料基础和实验依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

DOI:10.1016/j.scib.2017.12.016
发表时间:2018
2

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

DOI:10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0538
发表时间:2019
3

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
4

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
5

空气电晕放电发展过程的特征发射光谱分析与放电识别

空气电晕放电发展过程的特征发射光谱分析与放电识别

DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2022)09-2956-07
发表时间:2022

石云的其他基金

批准号:91849112
批准年份:2018
资助金额:50.00
项目类别:重大研究计划
批准号:31371061
批准年份:2013
资助金额:88.00
项目类别:面上项目
批准号:11005139
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81670500
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:30771775
批准年份:2007
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:31571060
批准年份:2015
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:41161081
批准年份:2011
资助金额:46.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30801044
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

Gd3(Ga,Al)5O12闪烁陶瓷阵列低成本制备及性能调控

批准号:51672286
批准年份:2016
负责人:江浩川
学科分类:E0207
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
2

碱土金属离子掺杂Ce:(GdxLu1-x)3Al3Ga2O12闪烁陶瓷结构与发光动力学调控研究

批准号:51502308
批准年份:2015
负责人:秦海明
学科分类:E0206
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

热中子探测用Ce:Li6Lu(BO3)3晶体的生长、发光机理和闪烁性能研究

批准号:51272263
批准年份:2012
负责人:潘尚可
学科分类:E0201
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
4

LuAG:Ce闪烁陶瓷的二价离子掺杂改性机理和性能优化

批准号:61675221
批准年份:2016
负责人:寇华敏
学科分类:F0509
资助金额:64.00
项目类别:面上项目