研究目的
开发一种掺铈空气包层光纤,通过辐射发光(RL)信号实现实时X射线剂量率测量,为传统闪烁体传感器提供替代方案。
研究成果
掺铈空气包层光纤对52 mGy(SiO2)/s至至少1.5 Gy(SiO2)/s的X射线剂量率呈现线性辐射发光响应,证实了其在恶劣环境中实现实时电离辐射剂量监测的潜力。该光纤设计的灵活性使其可适配其他闪烁体材料,为先进剂量学应用开辟了道路。
研究不足
该研究的局限性包括:需要进一步优化光纤几何结构以提高信号收集效率,以及辐射诱导衰减(RIA)可能对长期性能产生的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用溶胶-凝胶法和堆叠拉制法制备了掺铈空气包层光纤。通过拉曼光谱分析了光纤的结构特性,并利用光致发光(PL)测量证实了Ce3?离子的存在。随后测试了该光纤在X射线照射下的辐射发光(RL)响应。
2:样品选择与数据来源:
使用了一根5米长的掺铈空气包层光纤,其中2米长的部分用于X射线照射下的RL测量。剂量率通过电离室进行评估。
3:实验设备与材料清单:
设备包括日立3400N扫描电子显微镜(SEM)用于成像,Aramis(Jobin-Yvon)光谱仪用于拉曼测量,以及光电倍增管??椋≒MT,H9305-03 Hamamatsu)用于RL信号收集。
4:实验步骤与操作流程:
将光纤暴露于X射线,RL信号通过光纤传输至探测器。记录了RL信号的动态变化和光谱。
5:数据分析方法:
分析了RL信号对剂量率的线性依赖性,并将RL光谱与PL光谱进行对比以理解发射机制。
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获取完整内容-
Hitachi 3400N scanning electron microscope
3400N
Hitachi
Imaging the cross-section of the fiber
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photomultiplier module
H9305-03
Hamamatsu
Collecting the RL signal generated by X-rays
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numerical oscilloscope
DSO7052B
Agilent Technologies
Acquiring the RL signal
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UV/VIS mini-spectrometer
C10082CA
Hamamatsu
Recording RL spectra
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Aramis spectrometer
Aramis
Jobin-Yvon
Recording confocal micro-Raman spectra
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photoluminescence
Confirming the presence of Ce3+ ions
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