ICS 27.120.01 F 88 团 体 标 准 T/CSTM 00032 -2020 铈掺杂硅酸钇镥闪烁晶体 阵列 Array of LYSO:Ce scintillation crysta l 2020-08-03 发布 2020-11-03 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00032— 2020 I 前 言 本标准参照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 本标准由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会 （FC03）提出。 本标准由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会人工晶体技术委员会（ FC03/TC16 ）归口。 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00032— 2020 1 铈掺杂硅酸钇镥闪烁晶体阵列 1 范围 本标准规定了铈掺杂硅酸钇镥闪烁晶体阵列的 术语和定义、产品标记、技术要求、检测方法、检验 规则、包装、标志、运输和贮 存等。 本标准适用于 X射线、γ射线及带电粒子探测用铈掺杂硅酸钇镥闪烁晶体阵列。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 4960.6-2008 核科学技术术语：核仪器仪表 GB/T 13181-2002 闪烁体性能测量方法 GB/T 13376-2008 塑料闪烁体 JC/T 2018 —2010 高能粒子探测用掺铊碘化铯晶体 T/CSTM 00033 -2020 核辐射探测用无机光学单晶术语 3 术语和定义 GB/T 4960.6-2008 、GB/T 13181 -2002、GB/T 13376 -2008和T/CSTM 00033 -2020界定的以及下列术语 和定义适用于本文件。 3.1 像素 pixel 组成晶体阵列的最小晶体元件。 3.2 闪烁晶体阵列 array of scintillation crystals 多个表面镀或覆盖有高反射率反射层的闪烁晶体元件（通常元件的尺寸相同），按预定设计排列并 通过光学胶、机械夹持等方式连接而成的组合。 3.3 断丝率 breakpoint rate 闪烁晶体阵列中，断裂的晶体元件数与总元件数的比值，称为断丝率，通常用符号 B表示，并按公 式(1)进行计算： CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00032— 2020 2 ( ) 式中： Bi——断裂的晶体元件数，单位为个； B0——总元件数，单位为个。 3.4 串光 optical crosstalk 在射线照射过程中，闪烁晶体阵列中不同像素之间发生射线与光的泄露与串扰，造成分辨率下降及 其他不良影响的现象。 3.5 串光率 optical crosstalk rate 闪烁晶体阵列中， 像素串光表面数与像素总接触表面数的比值。通常用 C来表示： ( ) 式中： Ci——像素串光表面数，单位为个； C0——像素总接触表面数，单位为个。 3.6 光产额 light yield 闪烁体吸收单位入射辐射能量所产生的光子数。用 LY来表示： ( ) 式中： LY ——光产额，单位为光子每兆电子伏（ph./MeV ）； ΔE ——核辐射在闪烁体中所损失的能量，单位为兆电子伏（ MeV）； N ——闪烁体在吸收核辐射能量后所产生的光子数，单位为光子（ photons）。 [T/CSTM 00033-2020，定义 3.31] 3.7 光输出 light output 闪烁体吸收单位入射辐射能量后，所产生的光子中能够被探测器有效接收的数量，属于测量值，单 位为光电子每兆电子伏（ p.e./MeV ）。 [T/CSTM 00033-2020，定义 3.32] 3.8 闪烁体参考样品 reference samples of scintillators 用来校正测试系统或标定其他闪烁体性能的闪烁体。 [GB/T 13376-2008，定义 3.4] CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00032— 2020 3 3.9 能量分辨率 energy resolution 表征硅酸钇镥闪烁晶体阵列能够区分不同能量辐射的能力，数值上可以表达为： ( ) 式中： R ——闪烁体能量分辨率； ΔE——全能峰分布谱的半高全宽， 单位为兆电子伏（MeV ）； ΔP——全能峰分布谱的半高全宽，单位为道（ channel）； E ——全能峰分布谱峰值位置对应的能量，单位为兆电子伏（ MeV）； P ——全能峰分布谱峰值位置对应的道数，单位为道（ channel）； [T/CSTM 00033-2020，定义 3.40] 3.10 闪烁衰减时间 scintillation decay time 闪烁体受单次核辐射激发停止后，闪烁光强度从最大值下降到 1/e所需的时间。 [GB/T 4960.6-2008，定义 2.3.18] 3.11 坏点 dead pixels 光输出低于阵列中所有像素光输出平均值 90%的像素。 4 产品标记 在产品的底面使用激光刻蚀方式打印产品标记。 铈掺杂硅酸钇镥闪烁晶体阵列的产品标记形式由晶体阵列名称、出库年月日以及序号组成，示例见 图1。 LYSO □□□□□□ －□□□ 图1 硅酸钇镥闪烁晶体阵列的代号 示例： LYSO 180101 -001表示 2018年1月1日出库的序号为 “001”的LYSO晶体阵列。 5 技术要求 5.1 阵列用晶体 序号（ 001） 出库年月日（ 180101） 硅酸钇镥晶体（ LYSO） CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00032— 2020 4 5.1.1 光产额 不低于 27000光子每兆电子伏（ ph./MeV）。 5.1.2 能量分辨率 不大于 15%（使用137Cs作为激发源） 。 5.1.3 闪烁衰减时间 不大于 48 ns。 5.2 阵列产品 5.2.1 外观 无脱胶开裂、划痕、斑点、崩边、残留胶水、水印缺陷。 5.2.2 尺寸公差 不超过阵列尺寸的 ± 0.5 %。 5.2.3 断丝率 应符合表 1的规定。 表1 断丝率指标 单个阵列所含像素 个数 N≤500 500<N≤5000 5000<N≤100000 100000<N 断丝率 0% ≤0.5% ≤1% ≤1.5% 5.2.4 串光率 应符合表2 的规定。 表2 串光率指标 单个阵列所含像素 个数 N≤5000 5000<N≤50000 50000<N≤100000 10000<N≤500000 串光率 ≤0.5% ≤0.8% ≤1% ≤1.5% 5.2.5 坏点数占比 不超过总像素数量的 3%。 6 检验方法 6.1 阵列用晶体 在待加工阵列产品所用铈掺杂硅酸钇晶体中， 采取随机加工取样分析方式表征晶体产品的闪烁性能 （光产额、能量分辨率、衰减时间）。晶体样品尺寸为 27 mm×15 mm ×2.4 mm，27 mm×2.4 mm的两个 侧面抛光，其余 4个表面细磨砂。测试时采用厚度为 65微米的单层 ESR作为反光层、尺寸为 27 mm×2.4 mm 的晶面作为耦合面、空气耦合，激发源为137Cs。 6.1.1 光产额 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00032— 2020 5 6.1.1.1 检测环境条件 环境温度为 10 ℃～30 ℃，暗室。 6.1.1.2 检测仪器 多道能谱仪，通常应配敏感区间与铈掺杂硅酸钇发光峰