Ce：GGAG闪烁晶体的光学浮区法生长，及其组份调控文献综述

文献综述

（一）研究意义及国内外研究现状分析在1972年英国人Hounsfield成功地研发了计算机断层扫描技术（Computed Tomography，简称CT）并首先应用于医学诊断[1, 2]。

如图1所示[3]，CT利用X射线（或超声波、gamma;射线等）与闪烁探测器一同围绕着人体的某一部位进行逐层断面扫描，利用在闪烁探测器中的闪烁材料将穿过人体的X射线等转换成可见光，再通过光电转换器转换为计算机可处理的数字信号从而实现医学成像。

CT的密度分辨率比普通X线照片高10 ~ 20倍，可以更好地显示由软组织所构成的器官，如脑、肝、脊髓等。

在近期全球蔓延的新冠病毒疫情中，医疗CT和核酸检测被视作两个最权威的确诊工具。

医疗CT中的闪烁材料，曾经使用CdWO4和CsI闪烁晶体，但CdWO4探测效率低，存在解离面，加工困难；CsI探测效率高，余辉却大，易潮解。

在20世纪80年代, 美国通用电气(GE)公司率先研发了(Y,Gd)2O3:Eu透明闪烁陶瓷[4]，随后飞利浦、日立和西门子等国外公司先后报道了Ce,Pr:Gd2O2S、Cr,Ce:Gd3Ga5O12、Ce:BaHfO3、Eu:Lu2O3等闪烁陶瓷[5]，并实现了CT机上的商业应用。

但是，以上这些材料熔点高（gt;2000oC），因此晶体生长存在一定难度，只能以透明或半透明陶瓷的形式在机器中使用，这就使得存在晶界微结构效应，进而导致余辉时间长和发光效率低等问题，并且知识产权为国外公司掌握。

图 1 医疗CT工作原理示意图[3]随着技术进步，现在医疗CT已经发展到第五代，对成像质量和辐射剂量等的要求也不断提高；我国在医学成像设备方面也涌现出了沈阳东软、上海联影等医疗科技公司，致力于高端医疗成像设备的创新发展和国产化。

当前我国对自主知识产权的新型高性能闪烁材料的需求十分迫切，急需发展出新型无余辉（图像清晰）、高密度（对X/gamma;射线吸收能力强）、高发光效率（信号强度强，有利探测）和抗辐照损伤（器件使用寿命长，性能稳定）的闪烁体。