閃爍體

閃爍體是一類吸收高能粒子或射線後能夠發光的材料，在輻射探測領域發揮著十分重要的作用。通常在套用中將其加工成晶體，稱為閃爍晶體。

基本介紹

• 中文名：閃爍體
• 外文名：scintillators

分類

用於閃爍計數器的閃爍體可分為有機和無機兩大類，按其形態又有固體、液體和氣體三種。

NaI(Tl)晶體產品

（1）無機閃爍體

固態的無機閃爍體一般是指含有少量混合物（激活劑）的無機鹽晶體。雖然用純無機鹽晶體也可作為閃爍體，但加了激活劑後能明顯提高發光效率。當閃爍體中原子的軌道電子從入射粒子接受大於其禁頻寬度的能量時,便被激發躍遷至導帶。然後,再經過一系列物理過程回到基態，根據退激的機制不同而發射出衰落時間很短的螢光（約10ns）或是較長的磷光（約1us或更長）。最常用的無機晶體是用鉈激活的碘化鈉晶體，即NaI（Tl），最大可做到φ240mm以上。它有很高的發光效率和對γ射線的探測效率。其他無機晶體還有CsI（Tl）、CsI（Na）、ZnS（Ag）等，各有特點。新出現的有鍺酸鉍等。氣體和液體的無機閃爍體，多用惰性氣體及其液化態製成，如氦、氖、氬、氪、氙等。其中以氙的光輸出最大而較多使用。

CsI晶體

（2）有機閃爍體

有機閃爍體大多屬於苯環結構的芳香族碳氫化合物，其發光機制主要由於分子本身從激發態回到基態的躍遷。同無機晶體一樣，有機閃爍體也有兩個發光成分,螢光過程小於1納秒。有機閃爍體又可分為有機晶體閃爍體、液體閃爍體和塑膠閃爍體。有機晶體主要有蒽、茋、萘等，具有比較高的螢光效率，但體積不易做得很大。

套用

在根據閃爍體測量輻射的能量、強度、傳播、衰減等信息的基礎上，工程師們開發出了多種套用。

在醫學上，閃爍體是核醫學影像設備的核心部件，通過它醫生可以快速診斷出人體各器官的病變、腫瘤組織的大小和位置。可以幫助病人及早發現疾病並及時預防和治療。

在行李安檢、貨櫃檢查、大型工業設備無損探傷、石油測井、放射性探測、環境監測等領域都發揮著不可替代的作用。

閃爍體還是製造各類對撞機中電磁量能器的重要材料，它可以捕捉核反應後產生的各種粒子的信息，是人類探索微觀世界及宇宙演變奧秘的重要工具。