研究目的
探索基于新型外延石榴石薄膜闪烁体的S(T)EM闪烁电子探测器性能，从阴极荧光特性、光学特性及成像性能方面与标准块体闪烁体进行对比。
研究成果
LuGAGG:Ce,Mg薄膜闪烁体相比标准YAG:Ce闪烁体展现出更优异的性能，具有更快的衰减时间、更低的余辉以及更高的光子传输效率。它们能使S(T)EM成像的分辨率提高至六倍，有望成为各类电子束设备中快速电子探测器的理想选择。这些改进归功于缺陷工程和液相外延生长技术，不过生产成本仍是未来商业化需要考虑的因素。
研究不足
该研究仅限于特定的闪烁体成分和厚度；薄膜闪烁体相对较薄，可能对高能电子构成风险。未涉及商业生产成本和可扩展性问题，且模拟基于理想化条件。研究聚焦于实验室规模的制备，可能未考虑所有实际应用变量。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用液相外延法（LPE）制备并表征了LuGAGG:Ce和LuGAGG:Ce,Mg薄膜闪烁体，并与标准YAG:Ce及YAP:Ce闪烁体进行对比。研究方法包括电子相互作用与光子传输的蒙特卡罗模拟、阴极荧光测量、光谱分析以及调制传递函数计算。
2：样本选择与数据来源：
闪烁体样本按特定化学成分与厚度制备，参照样本为市售YAG:Ce和YAP:Ce单晶。数据源自实验室自制设备与模拟实验。
3：实验设备与材料清单：
设备包含Horiba JY iHR 320光谱仪、Hamamatsu R943-02光电倍增管、ET Enterprises 9113WB光电倍增管、Tektronix DPO7254示波器、Varian Cary 5分光光度计、射频溅射装置、Talystep表面轮廓仪及阴极荧光特性定制装置。材料涉及石榴石薄膜、衬底及Al膜等涂层。
4：实验流程与操作规范：
流程包括液相外延法制备闪烁体、Al膜镀层、准直电子束阴极荧光测量、光谱与衰减时间测定、光学特性分析，以及能量分布与光子传输效率的蒙特卡罗模拟。
5：数据分析方法：
通过衰减曲线拟合、光谱校正、蒙特卡罗模拟算法（如SCATTER和SCIUNI代码）及调制传递函数与效率比较计算进行数据分析。
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photomultiplier tube
R943-02
Hamamatsu
Used for detecting CL emission in spectral measurements.
-
oscilloscope
DPO7254
Tektronix
Used for recording CL decay signals.
-
spectrometer
iHR 320
Horiba JY
Used for measuring CL emission spectra.
-
photomultiplier tube
9113WB
ET Enterprises
Used for spectrally unresolved CL decay measurements.
-
spectrophotometer
Cary 5
Varian
Used for measuring optical absorption coefficients and transmittance.
-
sputtering unit
Used for depositing Al coatings on scintillators.
-
profilometer
Talystep
Used for testing and calibrating film thickness.
-
scintillator
YAG:Ce
Crytur Ltd
Reference standard scintillator for comparison.
-
scintillator
YAP:Ce
Crytur Ltd
Reference standard scintillator for comparison.
-
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