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安检机 X射线Y射线闪烁材料 闪烁体 Scintillator 荧光介绍

2017-12-07 10:33:43 来源:

[摘要]安检机 X射线Y射线闪烁材料 闪烁体 Scintillator 荧光介绍物质在γ射线或高能粒子作用下产生脉冲光的现象称为闪烁效应,这些物质被称为闪烁体。闪烁体又称荧光体,当其受到X射线γ射线或其他高能粒子辐照时,其中的价电子就会因受到激发而进入激发态,即由价带进入导带,当电子由导带自发跃迁返回价带时,多余的能量即以荧光的形式发射出来,从而产生荧光。

某些材料在射线(X- 射线、γ射线)或者高能量粒子的轰击作用下会发出紫外光或者可见光,即此种材 料在吸收高能射线或高能粒子后会使原子或分子激发,然后通过

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在正常情况下,物质中的原子的电子处于基态,不会出现发光现象,当吸收足够能量时,核外电子才会运动到能级较高的激发态,此时电子很不稳定,会向能级较低的激发态或基态跃迁,并释放出能量,同时发出不同频率的光。在发光过程中,发光物质从外界吸收能量而被激发,然后释放能量发出反映这个物质特征波长的光。根据能量的来源可以分为物理发光(如激光器、白炽灯、X射线管、荧光等)、机械发光、化学发光(如荧光棒)、生物发光。bq5安检之家

物质在γ射线或高能粒子作用下产生脉冲光的现象称为闪烁效应,这些物质被称为闪烁体。闪烁体又称荧光体,当其受到X射线γ射线或其他高能粒子辐照时,其中的价电子就会因受到激发而进入激发态,即由价带进入导带,当电子由导带自发跃迁返回价带时,多余的能量即以荧光的形式发射出来,从而产生荧光。bq5安检之家

某些材料在射线(X- 射线、γ射线)或者高能量粒子的轰击作用下会发出紫外光或者可见光,即此种材 料在吸收高能射线或高能粒子后会使原子或分子激发,然后通过发射可见或紫外光快速衰减,这种现象称之为 闪烁效应。bq5安检之家

高能射线照射到探测器上后,闪烁材料便发出荧光,射线愈强,发出的荧光愈强。bq5安检之家

属于一种光致发光现象,光致发光最普遍的应用为日光灯。它是灯管内气体放电产生的紫外线激发管壁上的发光粉而发出可见光的。其效率约为白炽灯的5倍。夜光表中就把放射性物质和闪烁材料组合在一起,不断闪烁发光。从量子力学理论上,这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到较高能级的激发态后返回低能态,同时放出光子的过程。光致发光是多种形式的荧光(Fluorescence)中的一种。bq5安检之家

根据实验,单个分子中的电子跳跃到另外的电子能级会发出光子,从而显示出间歇性的荧光现象,或称为“闪烁”。bq5安检之家

物理性质:bq5安检之家

1。发光光谱bq5安检之家

闪烁体受核辐射激发后所发射的光并不是单色的,而是一个连续带。bq5安检之家

x光射线<a href=http://www.safechk.com target=_blank class=infotextkey>安检</a>机闪烁体001.jpgbq5安检之家

闪烁材料 闪烁体 Scintillator 荧光bq5安检之家

2。发光效率bq5安检之家

发光效率是指闪烁体将所吸收的射线能量转变为光的比例。bq5安检之家

3。发光时间和衰减时间bq5安检之家

闪烁发光时间包括闪烁脉冲的上升时间和衰减时间两部分"上升时间主要由闪烁体电bq5安检之家

子激发时间以及带电粒子在闪烁体中耗尽能量所需的时间决定,前者时间很短,可以忽略bq5安检之家

不计,后者一般小于10E-9s。bq5安检之家

闪烁材料 闪烁体 Scintillator 荧光bq5安检之家

x光射线<a href=http://www.safechk.com target=_blank class=infotextkey>安检</a>机闪烁体002.jpgbq5安检之家

EG&G ORTEC公司生产的中40x40x30(mm)的Csl晶体。bq5安检之家

光照射到某些原子时,光的能量使原子核周围的一些电子由原来的轨道跃迁到了能量更高的轨道,即从基态跃迁到第一激发单线态或第二激发单线态等。第一激发单线态或第二激发单线态等是不稳定的,所以会恢复基态,当电子由第一激发单线态恢复到基态时,能量会以光的形式释放,所以产生荧光。bq5安检之家

闪烁材料 闪烁体 Scintillator 荧光bq5安检之家

x光射线<a href=http://www.safechk.com target=_blank class=infotextkey>安检</a>机闪烁体003.jpgbq5安检之家

硒化镉量子点在紫外线的照射下发出荧光bq5安检之家

闪烁材料 闪烁体 Scintillator 荧光bq5安检之家

x光射线<a href=http://www.safechk.com target=_blank class=infotextkey>安检</a>机闪烁体004.jpgbq5安检之家

荧光是物质吸收光照或者其他电磁辐射后发出的光。大多数情况下,发光波长比吸收波长较长,能量更低。但是,当吸收强度较大时,可能发生双光子吸收现象,导致辐射波长短于吸收波长的情况发生。当辐射波长与吸收波长相等时,既是共振荧光。常见的例子是物质吸收紫外光,发出可见波段荧光,我们生活中的荧光灯就是这个原理,涂覆在灯管的荧光粉吸收灯管中汞蒸气发射的紫外光,而后由荧光粉发出可见光,实现人眼可见。bq5安检之家

通常情况下,大多数分子处在基态(So)的最低振动能级。当处于基态的分子吸收光子后被激发为激发态,激发态是很不稳定的,它可能通过非福射跃迁和辐射跃迁的形式失活释放出能量又重新跃迁回基态。非辐射跃迁是指多余的能量以热的形式耗散掉,包括振动弛豫、内转换、系间窜越等过程;辐射跃迁是指能量以光的形式释放出来,也就是所谓的荧光或憐光。 振动弛豫(Vibrational relaxation, VR):分子吸收光子被激发后从基态(So)跃迁到单重激发态的较高振动能级上,然后处于激发态的分子以热的形式释放出部分能量,从较高的振动能级弛豫到该单重激发态的最低振动能级上,这就是激发态的"振动弛豫"过程。这一过程发生的时间大约在10E-14——10E-12s范围内。 内转换(Internal conversion, IC):是指当高电子能级的低振动能级与低电子能级的高振动能级发生重叠时,激发态分子通过无福射跃迁释放多余的能量而回到低电子能级的过程。内转换发生时间一般在10E-12s左右,它不但发生在Si和So态之间,也发生在S2和Si、 T2和Ti等激发态之间。

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