- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
一种基于非接触式成像闪烁体的全身电子束治疗剂量测量系统的表征
摘要： 为确保全身电子线照射治疗（TSET）的有效实施，需进行体表剂量测定；但由于该过程耗时且操作复杂，其应用常受到限制。本研究对一种新型体表剂量成像技术进行了特性分析，发现该技术无需曝光后处理即可实现快速、精准的远程体表剂量测量。研究选用直径1毫米、厚度15毫米的圆盘状塑料闪烁体作为最佳尺寸样本，设计将其固定于平板模体表面接受电子束辐照。重点研究了闪烁体剂量计对辐射损伤、剂量率和温度的响应特性，评估了不同闪烁体直径与厚度对光输出的影响，并量化分析了闪烁体发射光谱及剂量计厚度对体表剂量的影响。鉴于闪烁体为定制加工，还测试了剂量计间的个体差异。将闪烁体测量的体表剂量与光学激发发光剂量计（OSLD）数据进行对比：本研究所用闪烁体剂量计的光输出对辐射损伤、温度和剂量率均不敏感，其最大发射波长为422纳米；闪烁体报告剂量与OSLD剂量呈线性相关；闪烁体与OSLD的放置增建效应对体表剂量的影响相似（均导致3.9%增幅）；闪烁体剂量计间的变异系数为0.3±0.2%；闪烁体光输出随剂量计厚度呈线性增长（约每毫米1.9倍）；所有测试直径的剂量计均能准确测量体表剂量。该闪烁体剂量计有望优化放射肿瘤科TSET治疗的体表剂量测定工作流程，且因其数据可自动录入患者病历系统，将最大限度减少人工读取和记录体表剂量时的人为误差。
关键词： 非接触式、表面剂量测定、光学成像、闪烁体、远程
更新于2025-11-14 15:30:11
-
基于闪烁体和波导条的小型探测?？樯杓朴胩匦匝芯俊捎霉韫獾绫对龉芏脸龅挠钪嫦呙阅阏罅杏τ?
摘要： 本文描述了一种低成本、易于重构的宇宙射线小型阵列探测?？榈纳杓朴胩匦圆馐浴Ｃ扛龆懒⒛？榈幕静季植捎?00平方厘米的闪烁体瓦片，通过光学耦合与波长转换棒和硅光电倍增管连接以实现光收集与读出?？悸堑礁蒙枋┑脑诵行枨螅缱友低?、触发机制和数据采集采用了基于Arduino MEGA主板的低成本解决方案。首批配备4×4平方毫米硅光电倍增管的探测模块已全部建成并通过特性测试，同时使用不同敏感面积和技术参数的光电传感器开展了补充测试。
关键词： 闪烁体、闪烁现象与发光过程（固体、气体和液体闪烁体）、粒子探测器、辐射与物质的相互作用
更新于2025-09-23 15:23:52
-
钆镓铝石榴石：铈（GAGG:Ce）闪烁晶体在同步辐射X射线显微成像中的应用潜力
摘要： 我们研究了掺铈钆铝镓石榴石（GAGG:Ce）作为同步辐射X射线成像（SXR）中闪烁屏材料的适用性。该材料虽以伽马射线探测见长，但因其优异的X射线阻止本领和约530纳米波长处的高光产额，同样适用于SXR领域。我们将自研GAGG:Ce晶锭制备的薄型透明闪烁屏，与常用闪烁体CdWO4和YAG:Ce在单色X射线照射下的成像质量进行对比。实验获得微米级空间分辨率且成像质量相当，表明GAGG:Ce单晶是胜任SXR应用的优质闪烁材料。
关键词： 空间分辨率、GAGG、X射线探测、同步辐射X射线成像、闪烁体
更新于2025-09-23 15:23:52
-
脉冲X射线束中单探针切伦科夫效应去除的算法方法
摘要： 目的：在光学剂量测定系统中消除切伦科夫光是确保精确剂量测定且不损害空间分辨率的重要环节。现有文献提出了多种解决方案，各有利弊。本研究提出一种方法，通过利用脉冲时间波形从脉冲兆伏级X射线束的闪烁体光纤剂量计中去除切伦科夫光。 方法：仅将光纤暴露于射线下可测量切伦科夫光的样本波形。假设切伦科夫波形与入射辐射强度高度吻合，将该波形与瞬时闪烁响应函数进行卷积运算，生成预期闪烁信号。通过寻找这两个函数与实验数据的最小二乘拟合，可从净信号中扣除估算的切伦科夫贡献值。该方法适用于任意复杂切伦科夫波形（在数据采集2纳秒时间分辨率范围内），且结果表明波形波动越大越能获得更优的数据拟合。 结果：采用本方法测得四种不同射野尺寸和能量的射束剖面，其与电离室参考数据的平均偏差不超过4%。分析认为噪声波形是导致闪烁体与电离室结果差异的主要原因。我们提出了改进结果及优化数据采集与分析流程的方法。 结论：这些结果表明，在脉冲束光学剂量测定中，通过单探针采用预期数据与实验数据的函数拟合来消除复杂切伦科夫信号，不仅可行而且效果显著。
关键词： X射线、闪烁体、光纤剂量测定、微束放射治疗
更新于2025-09-23 15:23:52
-
采用浮区炉制备的掺铈Y2O3-Al2O3-SiO2玻璃的辐射诱导发光特性
摘要： 我们合成了掺杂不同浓度Ce（0、0.03%、0.10%、0.30%和1.00%）的Y2O3-Al2O3-SiO2玻璃。通过红外镜面熔炉熔融淬火法制备玻璃后，系统研究了其光学、剂量学及闪烁性能。所得样品因Ce3+的5d-4f跃迁呈现光致发光（PL）与闪烁特性，表现为峰值约350nm的宽发射谱。PL与闪烁衰减时间分别为35.4-38.1纳秒和47-109纳秒。在合成样品中，0.10%Ce掺杂样品展现出最高PL量子产率（20%），该量子产率与PL及闪烁衰减时间呈良好相关性。X射线辐照（10Gy）后观测到热释光与光释光现象，0.03%和0.10%Ce掺杂样品的热/光释光谱证实其发光源自Ce3+的5d-4f跃迁。整体而言，样品对热释光表现出灵敏响应，其中0.10%和0.30%Ce掺杂样品响应最佳，动态范围覆盖0.01mGy至1Gy。
关键词： 铈，闪烁体，剂量计，玻璃
更新于2025-09-23 15:23:52
-
基于GAGG-SiPM像素探测器的同步PET与康普顿成像技术发展
摘要： 正电子发射断层扫描（PET）凭借其高灵敏度，被视为分子成像与医学诊断中重要而强大的工具。此外，单光子发射计算机断层扫描（SPECT）是另一种能在医学诊断中提供不同类型信息的重要成像方式。另一方面，康普顿成像技术基于康普顿散射动力学，有望成为未来多核素分子成像的前沿技术。此前，我们已开发出基于钆铝镓石榴石（GAGG）闪烁体的PET系统及康普顿成像系统，用于环境监测应用。本研究提出并研制了一种新型PET-康普顿混合同步成像仪，采用双层结构（薄散射体与厚吸收体组合）实现多核素成像，例如可同步探测18F-FDG（PET示踪剂）和111In（SPECT示踪剂）。为实现康普顿成像仪的良好空间分辨率，所用闪烁体的能量分辨率是最关键特性之一。GAGG因其超过50,000光子/MeV的高光产额、4%的优异能量分辨率（无本底辐射且衰减时间适中）成为理想选择。本研究展示了一种同步PET-康普顿探测器的开发：由8×8多像素光子计数器/SiPM（MPPC）阵列构成，每个探测器独立耦合2.5×2.5×9 mm3掺铈钆镓铝石榴石闪烁体（吸收体），用于验证PET与SPECT同步成像概念。MPPC像素尺寸为3 mm×3 mm，在室温下以55 V工作电压运行。通过动态时间过阈值（dTOT）电路对MPPC闪烁体信号进行独立放大与转换，记录能量与时序信息。图像重建时，根据散射体-吸收体或吸收体-吸收体的符合探测，将采集数据分类为康普顿成像事件或PET成像事件——吸收体间符合视为PET湮灭γ事件，散射体-吸收体符合作为康普顿成像事件。实验中，利用该探测器同步获取了多核素示踪剂111In与18F-FDG的成像。我们认为该方法对医学成像及相关领域具有重要推进意义。
关键词： 闪烁体，单光子发射计算机断层扫描，硅光电倍增管，正电子发射断层显像，康普顿成像
更新于2025-09-23 15:23:52
-
采用放电等离子烧结法合成的掺铕Al2O3透明陶瓷的光致发光、闪烁及热释光特性
摘要： 我们采用放电等离子烧结（SPS）法合成了掺杂不同浓度Eu（0.001%、0.01%、0.1%和1.0%）的Al?O?透明陶瓷，并研究了其光致发光（PL）、闪烁和热释光（TSL）特性。在PL谱中，样品因Eu2?的5d-4f跃迁呈现400nm宽发射峰，以及Eu3?的4f-4f跃迁和Cr3?杂质离子的3d-3d跃迁产生的550-750nm多个锐利发射峰。除这些550-750nm峰外，闪烁谱中样品在300-400nm区间呈现两个可能源自F和F?中心（而非Eu2?的5d-4f跃迁）的宽峰。热释光曲线包含约100℃、160℃、210℃和320℃的发光峰。其中0.001% Eu掺杂样品的热释光强度最高，且经证实其热释光响应在0.1至1000 mGy辐照X射线剂量范围内呈线性关系。
关键词： 透明陶瓷，闪烁体，铕，剂量计，氧化铝
更新于2025-09-23 15:23:52
-
用于X射线诱导光动力治疗的新型闪烁纳米复合材料
摘要： 我们合成了一种新型用于X射线诱导光动力治疗的纳米复合材料。以ZnO:Ga为核，通过SiO2壳层包覆实现光敏剂原卟啉PpIX的功能化修饰。通过稳态和时间分辨光谱技术，证实了核与光敏剂之间存在能量转移——这是产生细胞毒性效应的关键前提。利用商用化学探针进一步证明，所制备的ZnO:Ga@SiO2-PpIX纳米复合材料具有单线态氧生成能力。结果表明该纳米复合材料可作为X射线诱导光动力治疗潜在应用的良好候选材料。
关键词： 闪烁体、纳米复合材料、氧化锌、光动力疗法、单线态氧
更新于2025-09-23 15:23:52
-
一种新型闪烁玻璃的特性表征及其在兆伏级锥形束计算机断层扫描中的应用
摘要： 目的：本研究旨在评估采用高探测量子效率（DQE）闪烁体LKH-5的原型电子射野影像装置（EPID）性能，重点分析其在平面成像与兆伏级锥形束CT（MV-CBCT）中的图像质量。 方法：使用瓦里安TrueBeam直线加速器的6MV射束线，测量并对比原型LKH-5探测器与传统EPID（AS-1200）的调制传递函数（MTF）、噪声功率谱（NPS）及DQE等平面图像质量指标。通过测量成像滞后效应及分析DQE随剂量变化的衰减特性，评估该探测器在三维MV-CBCT中的性能表现。最后对Catphan模体的重建图像进行定性质量与信号差异噪声比（SDNR）比较，包括传统/ LKH-5 EPID的6MV成像及千伏级机载影像系统（OBI）成像。 结果：NPS分析显示原型LKH-5探测器在所有测试剂量下均保持线性响应。虽然其MTF首个零点值（0.6周期/毫米）显著低于传统EPID（1.6周期/毫米），但归一化NPS乘以总量子数（qNNPS）降低约7-8倍，使DQE(0)达到约8%。测得第一、二、三帧滞后率分别为23%、5%和1%，但重建体积中未出现明显伪影。低剂量性能分析表明当剂量低至7.5×10?? MU时，DQE(0)仍保持最大值的80%。对于400投影技术，对应总扫描剂量为0.0030 MU，意味着若成像剂量提升至kV-CBCT典型值（约2.7 cGy），LKH-5探测器将维持量子噪声受限性能。Catphan扫描对比显示，原型探测器图像噪声显著低于传统EPID，小物体表征能力更优，H?O与聚苯乙烯圆柱体的SDNR分别从-1.95/2.94提升至-15/18.7。 结论：通过平面与三维场景下的测量分析，证实原型LKH-5探测器通过改善噪声传递提升了DQE(0)。三维成像中其时间特性可避免伪影产生，相关剂量下能保持量子噪声受限性能。尽管定量MTF测量显示分辨率稍逊，但噪声降低使原型成像器的小物体表征质量在定性层面优于传统探测器。
关键词： EPID（电子射野影像装置）、NPS（噪声功率谱）、闪烁体、MV - CBCT（兆伏锥形束CT）、DQE（量子检测效率）、MTF（调制传递函数）、Portal imaging（射野影像）
更新于2025-09-23 15:23:52
-
KMgCl3中杂质诱导的交叉发光：一项从头算研究
摘要： 采用密度泛函理论计算了主体材料及Cs掺杂KMgCl3的电子结构和光学性质。为准确预测带隙和光谱特性，所有计算均使用Tran和Blaha修正的Becke-Johnson势（TB-mBJ）方法。研究发现该化合物为绝缘体，采用广义梯度近似（GGA）和TB-mBJ泛函分别得到其直接带隙为4.7 eV和6.9 eV。虽然晶体结构具有各向异性，但计算折射率显示该化合物在低能区呈现光学各向同性。理论计算表明，由于Cs掺杂在价带下方引入额外能级，使该材料比主体化合物具有更优异的交叉发光性能。详细讨论见正文。
关键词： 闪烁体、交叉发光、光学性质、电子结构
更新于2025-09-23 15:23:52