高能辐射探测关键光纤材料和器件研究.docx

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1、成果名称：高能辐射探测关键光纤材料和器件研究登记日期：2023年4月25日完成单位：华南理工大学完成人员：周时凤研究起止日期：2023年01年01日-2023年12月31日主要应用行业：科学研究和技术服务业高新技术领域：建筑、陶瓷及无机材料评价单位：广东省科学技术厅评价日期：2023年04月21日成果简介，空间探测、高能物理和精准医学等领域的迅猛发展使辐射探测材料的需求越来越大。闪烁光纤由于具有远程和实时辐射监测功能，在辐射探测尤其是难以使用面接触探测的特殊环境具有十分重要的应用背景：过去几年来医学物理研究人员探索利用闪烁光纤的高空间探测分辨率特点，将其应用于射线放疗和质子束放疗中的空间位置和

2、剂量实时校正，以实现临床精准辐射剂量控制：闪烁光纤也被应用于提高中子成像的分辨率，有望在生命科学、文物鉴定和基础物理等领域产生变革性影响；另外，闪烁光纤可用于构造紧凑型粒子探测单元，实现带电粒子轨迹的高精度测量和量能。因此，高性能闪烁光纤的研制对多个学科的发展都具有重要意义。研究的瓶颈问题是具有优异闪烁性能和抗辐照性能的闪烁光纤和器件匮乏，其核心是玻璃光纤光产额差。基于玻璃光纤拉制工艺成功制备高结晶度光纤，对于突破上述瓶颈问题具有十分重要的意义。本项目针对新一代辐射探测器件对闪烁光纤材料的挑战，研制新型辐射探测光纤，阐明玻璃微结构与析晶的关系，掌握了基于玻璃光纤微结构调控方法，制备了具有高结晶度的Ce3+和Eu2+离子掺杂材料，辐照发光强度与商用BGO晶体相当；研制了兼具高发光效率和优异耐辐照性能的光纤，演示了辐射剂量的远程实时监测应用；研制了透明陶瓷辐射探测器，其最大探测偏差为T1%,满足辐射探测器的应用需求；样品应用于射线成像，实现了对芯片等微观形貌的精准成像。