高光输出快衰减Pr∶Lu3Al5O12闪烁陶瓷的制备和成像

摘要

采用真空烧结固相反应法,分别制备了不添加和添加烧结助剂(正硅酸乙酯TEOS和MgO)的Pr∶LuAG(Pr∶Lu3Al5O12)陶瓷,研究发现添加烧结助剂烧制的Pr∶LuAG陶瓷在可见光区的直线透过率可达～80％,不添加烧结助剂的陶瓷光学透过率降低(可见光区～70％,2 mm厚),但光输出提高了5倍(为1196 pe/MeV),衰减快分量比例可达73％,能量分辨率8.4％.将Pr∶LuAG陶瓷加工成1.9 mm×1.9 mm× l.0 mm的陶瓷阵列组装探测器模块,用4×4陶瓷阵列单元实现了二维散点图成像,所成散点图清晰可辨.经过平台测试,相同耦合条件下本实验制备的Pr∶LuAG陶瓷成像质量优于商用BGO (Bi4Ge3O12)单晶,结果显示Pr∶LuAG陶瓷有望应用于PET (Positron Emission Tomography)级别核医学成像系统.