IEEE 技术会议

在 2021 年的 IEEE 核科学和医学成像会议上，首席科学家 Peter Menge 谈到了将金属卤化物化合物引入 CsI(Tl) 以及对余辉和光输出的影响。 

聆听工业技术会议中的演讲“使用锑和其他金属阳离子的极低余辉 CsI(Tl) 闪烁体”。

摘要：CsI(Tl) 闪烁体在 CT 和其他快速成像方式中的使用受到余辉的阻碍，其中闪烁体在辐射源被移除后继续发光。余辉过多会导致模糊、对比度损失和图像伪影。 在 CsI(Tl) 中引入少量金属卤化物化合物对余辉和光输出的影响也得以研究。在生长的 CsI(Tl) 晶体中测试了 31 种候选化合物。 Eu、Sm、Bi 和 Yb 之前已被确定为余辉抑制物（不幸的是，它们同时也是光输出抑制物）。 研究发现，有 9 种新的化合物也可以抑制余辉，尽管效果不尽相同。最佳的新候选者是锑 (Sb)。与 Sb 共掺杂的锭在 X 射线束关断后 100 和 500 毫秒时分别实现了 0.23% 和 0.13% 的余辉信号，余辉减少了 60% 以上。 典型的标准 CsI(Tl) 值为 0.6% 和 0.4%。最重要的是，当以最佳方式掺杂 Sb 时，并不会牺牲光输出。熔体中 Sb 的最佳浓度为 0.02 at%，而在晶体中产生的 Sb 仅为 3.2 ppm，这表明仅仅几 ppm 的 Sb 就足以显著抑制余辉。 进一步的实验表明，结合 Sb 和 Bi 共掺杂剂比单独使用任何一者都更能抑制余辉。 典型的余辉结果在 100 毫秒和 500 毫秒时分别为 0.045% 和 0.03%，晶体中每种物质的含量低于 1 ppm，而且光输出没有损失。 含有 Sb 和 Sb+Bi 余辉抑制剂的锭现已扩展至直径 8 英寸 (>1000 cc)，这表明该工艺已经可以转入工业化生产。