表面光子晶体调控闪烁体辐射发光特性及应用

摘要

发光性能是表征闪烁体的核心特征,决定了闪烁探测系统的性能和应用范围.对闪烁体发光行为进行调控是改善现有闪烁探测系统性能不够理想的手段,也是拓展其应用范围的有效性途径.在闪烁体表面制作一层光子晶体结构,基于光子晶体晶格作用矢量与闪烁体荧光电磁波谐波分量的相互耦合作用,可以实现对闪烁荧光发射过程的物理调控.利用化学自组装方法在EJ212塑料薄膜闪烁体和硅酸镥钇(LYSO)晶体表面制作了一层聚苯乙烯微球光子晶体结构.实验结果表明,光子晶体结构使得紫外激发EJ212闪烁光谱积分强度增强了135％,X射线激发下角度积分荧光强度提高了120％;137Cs激发LYSO晶体662keV全能峰位增强了25.6％,而22Na正电子湮灭符合时间分辨提高了17.5％.光子晶体对改善闪烁探测系统性能具有重要的应用价值.