新型闪烁晶体Gd2Si2O7:Ce的结晶行为、制备及性能研究

项目名称： 新型闪烁晶体Gd2Si2O7:Ce的结晶行为、制备及性能研究

项目编号： No.51402184

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 冯鹤

作者单位： 上海大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 铈掺杂焦硅酸钆(Gd2Si2O7:Ce,GPS:Ce)晶体是近年发现的一种新型高性能闪烁晶体。它具有光输出高、衰减快、高温闪烁性能优异、不潮解等优点，可望在核医学成像、安全检查及油井勘测等领域获得广泛应用。但该晶体非一致熔融，造成制备困难，而且其缺陷和闪烁性能之间的关系缺乏系统的研究。本项目拟通过缓冷浮区法、淬冷法，结合第一性原理热力学计算，研究GPS:Ce体系结晶行为，揭示组分掺杂对Gd2O3-SiO2相图结构的影响和内在原因，进而指导组分设计；在确保闪烁性能的前提下，通过组分调整稳定GPS:Ce结晶过程，通过生长和后处理工艺优化，制备出高性能GPS:Ce晶体；进而揭示缺陷种类、形成原因及其对闪烁性能的影响机理。项目的开展有助于阐明该体系组分掺杂与相图结构和结晶行为与的内在关系，揭示缺陷对闪烁性能的影响机理，丰富和发展无机闪烁晶体的结构设计理论，直接推动GPS:Ce的晶体生长及开发应用。

中文关键词： 铈掺杂焦硅酸钆；相关系；结晶行为；闪烁性能；

英文摘要： Cerium doped gadolinium pyrosilicate (Gd2Si2O7:Ce,GPS:Ce) crystal has been a novel and promising scintillation crystal in recent years. GPS:Ce scintillator exhibits the desired qualities such as high light output, high density, fast decay time outstanding

英文关键词： cerium doped gadolinium pyrosilicate；phase relationship；crystallization behavior；scintillation performance；