用于放射性成像和断层扫描的闪烁体的需求、趋势和进展
摘要：放射成像和断层绘影术（RadIT）中，闪烁体是重要的材料，其中利用电离辐射来显示材料的内部结构。自R"ontgen发明以来，RadIT现已出现许多形态，例如基于吸收的X射线放射摄影，相位对比X射线成像，相干X射线衍射成像，高能量X射线和$gamma$射线放射摄影超过1MeV，X射线计算机断层摄影（CT），质子成像和绘影（IT），中子IT，正电子发射断层摄影（PET），高能电子放射摄影，正负子绘影等。空间分辨率、时间分辨率、灵敏度和辐射硬度等是RadIT性能的常见指标，除了闪烁体外，这些指标得以实现还得益于高光亮度加速器和高功率激光器、光电探测器尤其是CMOS像素化传感器阵列以及近来的数据科学的进展。医学成像、无损检测、核安全和保障是传统的RadIT应用领域。不断增长或新兴的应用领域包括空间、增材制造、机器视觉和虚拟现实或“元宇宙”。闪烁体的光产额和衰减时间等指标与RadIT指标相关。SCINT22会议上展示了160多种闪烁体和应用。新趋势包括无机和有机闪烁体异质结构、钙钛矿的液相合成和微米厚薄膜、使用多物理模型和数据科学指导闪烁体的开发、结构创新如光子晶体、受Purcell效应增强的纳米闪烁体、新型闪烁体纤维和多层配置。通过优化RadIT，减少辐射剂量，数据驱动的测量，光子/粒子计数和跟踪方法补充时间积分测量，以及多模态RadIT，存在着机会。
作者：Zhehui Wang, Christophe Dujardin, Matthew S. Freeman, Amanda E. Gehring, James F. Hunter, Paul Lecoq, Wei Liu, Charles L. Melcher, C. L. Morris, Martin Nikl, Ghanshyam Pilania, Reeju Pokharel, Daniel G. Robertson, Daniel J. Rutstrom, Sky K. Sjue, Anton S. Tremsin, S. A. Watson, Brenden W. Wiggins, Nicola M. Winch, and Mariya Zhuravleva
论文ID：2212.10322
分类：Instrumentation and Detectors
分类简称：physics.ins-det
提交时间：2023-07-31