Lexsyg의석광 탐지기자외선에서엑스선까지

연구 배경

의료 진단, 보안 검사 영상 등 X선 검사 분야에서 고성능 플래시 소재는 중요한 소자다.전통적인 무기결정은 비록 성능이 우수하지만 원가가 높고 가공하기 어려운 등 문제가 존재한다.최근 브라질 산 카를로스 물리학 연구소는 여러 국가 팀과 연합하여"Fluorophosphate glasses doped with Eu³⁺및 Dy³⁺"연구에서 돌파를 이룩하고 신형 불소인산염 유리 섬광체를 개발하여 고밀도, 긴 발광 수명과 우수한 X선 응답 특성을 겸비하여 저비용, 맞춤형 방사선 탐지에 새로운 방향을 개척하였다.

중요한 발견

Part.1 혁신적인 소재 설계

팀은 용융 담금질 기술을 채용하여 35NaPO를 성공적으로 제조하였다₃- 30Ba (PO)₃)₂- 25MgF₂YF₃Eu³ 혼합을 통한 기본 유리 시스템⁺(0.1-4.0 mol%) 및 Dy³⁺(0.25-1.0 mol%) 고효율 발광을 실현한다.불소인산염 기질은 인산염의 고희토류 용해성과 불화물의 저음파 에너지를 결합하여 발광 효율을 뚜렷하게 향상시킨다.

Part.2 의 뛰어난 성능

1) 고밀도(3.65-3.66g/cm³):비즈니스를 능가하는 제품리튬붕산염 유리(~2.50g/cm³)는 NaI:Tl 결정(3.67g/cm³)에 견줘 X선 흡수 효율을 강화한다.

2) 긴 발광 수명:Eu³⁺의⁵D₀상태 수명이 2.5에 달하다MSDy³⁺의⁴F₉/₂상태 수명 0.71MS, 동종 재료보다 우수합니다.

3) 0 농도 급소:Eu³⁺4.0 mol% 까지 섞여도 선형 발광 향상이 유지됩니다 (그림 1).Dy³⁺1.0 mol% 내에서 안정성이 우수합니다.

그림 1. 다양한 발생 전력에서 Eu³⁺유리를 섞은 발사 스펙트럼

Part.3 X선 응답 검증

통과lexsyg의research 분광기(텅스텐 표적 장착X선 튜브와 Newton CCD의 방사선 발광(RL) 테스트, 확인:

Eu³⁺유리:611 nm (⁵D₀→⁷F₂)에서 강한 RL봉을 나타내고 강도는 혼합 농도에 따라 선형적으로 증가한다 (그림 2). 그리고 380nm 기질 결함의 발광을 효과적으로 억제한다 (결함피크 다운30%）。

그림 2. Eu³⁺유리를 섞은 X선 복사 발광(RL) 스펙트럼

Dy³⁺유리:쌍봉 발사 (572 nm 및 478 nm) 는 다양한 광전 탐지기에 적합하며 1.0 mol% 샘플 RL 강도는 0.25 mol% 보다 13% 향상됩니다 (그림 3).

그림 3. Dy³⁺유리를 섞은 X선 복사 발광(RL) 스펙트럼

기술 차별화 요소

본 연구의 핵심 데이터 기반lexsyg의고감도 RL 테스트 시스템:
1) 정확한 발생:40kV/1mA 연속 X선 소스로 실제 탐지 장면을 시뮬레이션합니다.
2) 높은 노이즈 감지:-80 ℃ 냉각 CCD는 광섬유 분광기와 함께 미약한 발광 신호를 포착합니다.
3) 동적 응답 분석:발광 강도와 출력의 선형 관계를 실시간으로 모니터링하여 재료의 안정성을 검증한다.

응용 전망

이 유리 체계는 플렉시블 X선 센서, 웨어러블 방사선 선량계로서의 잠재력을 보여준다.팀은 다음 단계로 희토류 배합 비율을 최적화하고 광섬유와 결합된 통합 부품 개발을 모색할 것이다.