Glass scintillators doped with rare

Glass scintillators doped with rare-earth and transition-metal ions are promising alternatives to single crystal and ceramic scintillators for practical application in high-energy physics, industrial and medical imaging fields owing to the advantages of low- cost, large-volume production and easy shaping of elements [1–3]. Moreover, glass can be conveniently drawn into fibers and fabricated into fiber plates to obtain high resolution imaging [4]. Among the properties required for scintillating applications, for example, X-ray computed tomography (X-CT), glass density is particularly important because a high glass density enlarge the X-ray absorption cross-section, and therefore increasing the signal-to-noise ratio of image. Generally, a density near 6.0g/cm3 or more is desirable for practical application [5]. However, the density of the developed commercial glass scintillators is typically less than 4g/cm3 [6,7]. Although the introduction of heavy transition-metal oxides such as PbO and Bi2O3 allow the density of glass scintillators to be larger than 6.0g/cm3 [8,9], the radiolu - minescence response of activator ions will be dramatically decreased. While the incorporation of heavy rare-earth oxides Re2O3 (Re¼Y,La,Gd and Lu) into glass scintillators is found to be a promising method to increase glass density [10–15]. Among these rare earth oxides, dense Gd2O3 is a favorite material owing to the efficient energy transfer from Gd3+ ions to the incorporated activators and low cost. Till date, glass scintillators with a high Gd2O3 content are concentrated in various silicate, borosilicate, phosphate and germinate glasses with fast decay time and/or relative high light yield [10–18]. It is well known that silicon and germanium belong to IVA group in the periodic table. Hence, borogermanate glass with high content rare-earth oxides (usuallyLa2O3) is becoming an attractive material for its excellent luminescent [19], ferroelectric [20] and magneto-optic properties [21]. In comparison with silicate and borosilicate system, borogermanate glass exhibits some advan- tages :(1) Larger solution capacity for rare-earth oxides of B2O3, (2) Lower phonon energy and higher density of germinate host, and (3) Lower melting temperature. These remarkable super- iorities stimulate us to design and develop a novel B2O3–GeO2– Gd2O3 ternary glass for potential scintillator applications. To our knowledge, B2O3–GeO2–Gd2O3 ternary glass was rarely reported. Herein, we report the synthesis of B2O3–GeO2–Gd2O3 scintillating glasses doped with rare earth and transition metal ions. The luminescent properties were investigated by transmittance, photoluminescence (PL) and X-ray excited luminescence (XEL) spectra.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Scintillators แก้ว doped ด้วยหายากดิน และประจุของโลหะทรานซิชันมีสัญญาแทนผลึกเดี่ยวและ scintillators เซรามิกสำหรับภาคในฟิสิกส์ high-energy อุตสาหกรรม และการแพทย์ภาพเขตข้อมูลเนื่องจากข้อดีของการผลิตต้น ทุนต่ำ ปริมาณมากและการสร้างรูปร่างง่ายขององค์ประกอบ [1-3] นอกจากนี้ แก้วสามารถเชิญวาดเป็นเส้นใย และหลังสร้างเป็นแผ่นเส้นใยเพื่อให้ได้ความละเอียดสูงภาพ [4] ระหว่างคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับโปรแกรมประยุกต์ scintillating เช่น เอ็กซ์เรย์คำนวณคอมพิวเตอร์ (X-CT), ความหนาแน่นของแก้วมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากมีความหนาแน่นสูงกระจกขยายระหว่างส่วนดูดซึมเอ็กซ์เรย์ และดังนั้น การเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรูป ทั่วไป ความหนาแน่นใกล้ 6.0 g/cm3 หรือมากกว่าเป็นการประยุกต์ในทางปฏิบัติ [5] อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นของ scintillators แก้วพัฒนาเชิงพาณิชย์ได้โดยทั่วไปน้อยกว่า 4g/cm3 [6,7] แม้ว่าการแนะนำของหนักเปลี่ยนโลหะออกไซด์ PbO และ Bi2O3 ให้ความหนาแน่นของแก้ว scintillators จะมีขนาดใหญ่กว่า 6.0 g/cm3 [8,9], radiolu - minescence การตอบสนองของ activator ประจุจะอย่างมากลดลง ในขณะที่จดทะเบียนของหายากของโลกหนักออกไซด์ Re2O3 (Re¼Y ลา Gd และ Lu) เป็น scintillators แก้วพบจะ มีวิธีการเพิ่มความหนาแน่นของแก้ว [10-15] ในบรรดาออกไซด์เหล่านี้ธาตุหายาก Gd2O3 หนาแน่นคือ ความนิยมวัสดุเนื่องจากการโอนย้ายมีประสิทธิภาพพลังงานจาก Gd3 + ประจุเพื่อคริปต์เรท และต้นทุนต่ำ จนถึงวัน scintillators แก้ว มีเนื้อหา Gd2O3 สูงเข้มข้นต่าง ๆ ซิลิเคท borosilicate ฟอสเฟต และ germinate แก้วเวลาผุอย่างรวดเร็วและ/หรือญาติตอบแสง [10-18] เป็นที่รู้จักกันดีว่า ซิลิกอนและเจอร์เมเนียมเป็นกลุ่ม IVA ในตารางธาตุ ดังนั้น borogermanate แก้วกับสูงเนื้อหาออกไซด์ในโลกหายาก (usuallyLa2O3) กำลังเป็นสนใจวัสดุสำหรับมันยอดเยี่ยม luminescent [19], ferroelectric [20] และคุณสมบัติของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแสง [21] เมื่อเปรียบเทียบกับระบบซิลิเคทและ borosilicate, borogermanate แก้ว tages advan บางที่จัดแสดง: (1) ขนาดใหญ่กำลังโซลูชันสำหรับออกไซด์ของหายากของโลก ของ B2O3, (2) phonon พลังงานความหนาแน่นสูงของโฮสต์ germinate และ (3) ละลายอุณหภูมิต่ำกว่า ซุปเปอร์-iorities เหล่านี้โดดเด่นกระตุ้นเราออกแบบ และพัฒนานวนิยาย B2O3 – GeO2 – Gd2O3 สามแก้วสำหรับเป็น scintillator ความรู้ของเรา B2O3 – GeO2 – Gd2O3 สามแก้วไม่ค่อยรายงาน นี้ เรารายงานสังเคราะห์ของ B2O3 – GeO2 – Gd2O3 scintillating แก้ว doped กับประจุธาตุหายากและโลหะทรานซิชัน มีการตรวจสอบคุณสมบัติ luminescent โดย transmittance, photoluminescence (PL) และเอ็กซ์เรย์ตื่นเต้นแรมสเป็คตรา luminescence (รุ่น XEL)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

scintillators แก้วเจือด้วยความหายากของโลกและการเปลี่ยนแปลงไอออนโลหะมีแนวโน้มทางเลือกในการผลึกเดี่ยวและ scintillators เซรามิกสำหรับการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติในฟิสิกส์พลังงานสูงในโรงงานอุตสาหกรรมและสาขาถ่ายภาพทางการแพทย์เนื่องจากข้อได้เปรียบของค่าใช้จ่ายต่ำการผลิตในปริมาณมากและใช้งานง่าย การสร้างขององค์ประกอบ [1-3] นอกจากนี้แก้วสามารถวาดสิ่งอำนวยความสะดวกและเป็นเส้นใยประดิษฐ์ลงในแผ่นใยที่จะได้รับการถ่ายภาพความละเอียดสูง [4] ในบรรดาคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับการใช้งานเป็นประกายเช่น X-ray คำนวณเอกซ์เรย์ (X-CT) ความหนาแน่นของแก้วเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพราะมีความหนาแน่นสูงกระจกขยาย X-ray การดูดซึม cross-section และดังนั้นจึงเพิ่มขึ้นสัญญาณ-to- เสียงอัตราส่วนของภาพ โดยทั่วไปความหนาแน่นใกล้ 6.0g / cm3 หรือมากกว่าเป็นที่พึงประสงค์สำหรับการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติ [5] แต่มีความหนาแน่นของ scintillators แก้วเชิงพาณิชย์ได้รับการพัฒนาโดยทั่วไปจะมีน้อยกว่า 4g / cm3 [6,7] แม้ว่าการเปิดตัวของออกไซด์ของโลหะหนักการเปลี่ยนแปลงเช่น PbO Bi2O3 และช่วยให้ความหนาแน่นของ scintillators แก้วจะมีขนาดใหญ่กว่า 6.0g / cm3 [8,9] radiolu - การตอบสนองของไอออน minescence กระตุ้นจะลดลงอย่างมาก ในขณะที่การรวมตัวกันของออกไซด์ของธาตุดินหนัก Re2O3 (Re¼Y, La, Gd และ Lu) ลงในแก้ว scintillators พบว่าเป็นวิธีการที่มีแนวโน้มที่จะเพิ่มความหนาแน่นของแก้ว [10-15] ท่ามกลางออกไซด์แผ่นดินที่หายากเหล่านี้ Gd2O3 หนาแน่นเป็นวัสดุที่ชื่นชอบเนื่องจากการถ่ายโอนพลังงานที่มีประสิทธิภาพจากไอออน Gd3 + เพื่อกระตุ้นจัดตั้งและมีค่าใช้จ่ายต่ำ จนถึงวันที่ scintillators แก้วที่มีเนื้อหา Gd2O3 สูงมีความเข้มข้นในซิลิเกตต่างๆ borosilicate ฟอสเฟตและงอกแว่นตาที่มีเวลาการสลายตัวได้อย่างรวดเร็วและ / หรือญาติผลผลิตสูงแสง [10-18] เป็นที่ทราบกันดีว่าซิลิกอนและเจอร์เมเนียมอยู่ในกลุ่ม IVA ในตารางธาตุ ดังนั้นแก้ว borogermanate ที่มีเนื้อหาสูงออกไซด์หายากของโลก (usuallyLa2O3) เป็นวัสดุที่น่าสนใจสำหรับการเรืองแสงที่ดีเยี่ยม [19], ferroelectric [20] และคุณสมบัติเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแก้วนำแสง [21] ในการเปรียบเทียบกับซิลิเกตและระบบการ borosilicate, การจัดแสดงนิทรรศการแก้ว borogermanate บาง Tages advan- (1) ความสามารถในการแก้ปัญหาใหญ่สำหรับออกไซด์หายากของโลกของ B2O3 (2) พลังงาน phonon ลดลงและความหนาแน่นที่สูงขึ้นของโฮสต์งอกและ (3) อุณหภูมิหลอมละลายที่ต่ำกว่า . เหล่านี้ iorities ซุปเปอร์น่าทึ่งกระตุ้นให้เราสามารถออกแบบและพัฒนานวนิยาย B2O3-GeO2- Gd2O3 แก้ว ternary สำหรับการใช้งานที่มีศักยภาพ scintillator ความรู้ของเรา B2O3-GeO2-Gd2O3 แก้ว ternary มีรายงานไม่ค่อย ในที่นี้เรารายงานการสังเคราะห์ B2O3-GeO2-Gd2O3 แก้วประกายเจือด้วยดินที่หายากและการเปลี่ยนแปลงไอออนของโลหะ คุณสมบัติเรืองแสงได้รับการตรวจสอบโดยการส่งผ่าน, สเซนต์ (PL) และเอ็กซ์เรย์เรืองแสงตื่นเต้น (XEL) สเปกตรัม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

scintillators แก้วเจือด้วยธาตุหายาก และ ไอออนโลหะเปลี่ยนเป็นทางเลือกที่มีแนวโน้มที่จะผลึกเดี่ยวและ scintillators เซรามิกสำหรับการประยุกต์ใช้งานจริงในฟิสิกส์พลังงานสูง อุตสาหกรรมและเขตข้อมูลภาพทางการแพทย์ เนื่องจากข้อได้เปรียบของราคาต่ำ , การผลิตปริมาณมากและง่ายของการสร้างองค์ประกอบที่ 1 ) [ 3 ] นอกจากนี้แก้วสามารถค้นหาวาดลงในเส้นใยและประดิษฐ์เป็นใยแผ่นรับภาพ [ 4 ] ความละเอียดสูง คุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับการใช้งานของประกาย ตัวอย่างเช่น การถ่ายภาพสามมิติ ( x-ct ) ความหนาแน่นของแก้วเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพราะความหนาแน่นแก้วสูงขยายภาพตัดขวางการดูดกลืนรังสีเอ็กซ์และดังนั้นจึงเพิ่มอัตราส่วนของสัญญาณภาพโดยทั่วไปความหนาแน่นใกล้ 6.0g/cm3 หรือมากกว่าเป็นที่พึงปรารถนาสำหรับการประยุกต์ใช้งานจริง [ 5 ] แต่ความหนาแน่นของการพัฒนาเชิงพาณิชย์ scintillators แก้วมักจะน้อยกว่า 4G ลิตร [ 6 , 7 ] แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงของโลหะออกไซด์ เช่น หนักสาม bi2o3 อนุญาตและความหนาแน่นของ scintillators แก้วจะใหญ่กว่า 6.0g/cm3 [ 8,9 ]การตอบสนองของ radiolu - minescence Activator ไอออนจะอย่างมากลดลง ในขณะที่การรวมตัวของธาตุหายาก re2o3 หนักออกไซด์ ( Re ¼ Y , la , GD และลู ) เป็น scintillators แก้วพบว่าเป็นวิธีการที่มีแนวโน้มที่จะเพิ่มความหนาแน่น 15 –แก้ว [ 10 ] ในหมู่เหล่านี้เป็นแหล่งแผ่นดินหายาก ,หนาแน่น gd2o3 เป็นที่ชื่นชอบวัสดุเนื่องจากมีประสิทธิภาพการถ่ายโอนพลังงานจากสารไอออน gd3 เพื่อรวมและค่าใช้จ่ายต่ำ จนถึงวันที่ แก้ว scintillators กับเนื้อหา gd2o3 สูงเข้มข้นหลากหลายซิลิเกต , borosilicate , ฟอสเฟตและงอกแว่นตากับเวลาสลายตัวอย่างรวดเร็ว และ / หรือผลผลิตแสงสูง 10 –ญาติ [ 18 ]มันเป็นที่รู้จักกันดีว่าซิลิคอนเจอร์เมเนียม IVA และเป็นของกลุ่มในตารางธาตุ ดังนั้น แก้ว borogermanate กับออกไซด์หายากเนื้อหาสูง ( usuallyla2o3 ) เป็นวัสดุที่น่าสนใจสำหรับการเรืองแสงที่ยอดเยี่ยม [ 19 ] , เฟอร์โรอิเล็กทริก [ 20 ] และแมกนีโต คุณสมบัติ [ จักษุ 21 ] ในการเปรียบเทียบกับระบบซิลิเกตและ borogermanate borosilicate แก้วจัดแสดงบาง Advan - tages :( 1 ) โซลูชั่นสำหรับความจุขนาดใหญ่ b2o3 ออกไซด์ของธาตุหายาก ( 2 ) ลด Phonon พลังงานและความหนาแน่นสูงกว่าของงอกโฮสต์ และ ( 3 ) ลด ละลาย อุณหภูมิ เหล่านี้ที่โดดเด่นสุด - iorities กระตุ้นให้เราออกแบบและพัฒนา b2o3 นวนิยาย– geo2 –พ.ศ. gd2o3 แก้วสำหรับการใช้งานเช่นที่อาจเกิดขึ้น ความรู้ของเรา b2o3 – geo2 –พ.ศ. gd2o3 แก้วมีรายงานน้อย ในที่นี้เรารายงานการสังเคราะห์ b2o3 – geo2 – gd2o3 ประกายแก้วเจือด้วยธาตุโลหะและไอออนของการเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติการตรวจสอบโดยรวมเป็นแบบ , ( PL ) และ X-ray ตื่นเต้นเรืองแสง ( Xel ) โดย .