石 云

当我们去医院体检时，医生通过PET/CT机就可以了解我们体内的病变信息，当我们经过机场车站的安检处，不须打开行李箱，就可对箱内的物品进行安全检查，这种安全快捷的检查方式得以实现，神奇的闪烁材料发挥了关键的作用。

闪烁材料是一种能将入射在其上的高能射线（X / γ射线）或带电粒子转换为紫外或可见光的能量转换体，当被高能射线照射后，闪烁材料便发出荧光，这荧光被光电转换系统接收并转变成电信号，经过电子线路处理后，便能在指示器上指示出来，因此人们将这种由闪烁材料组成的闪烁探测器比喻为看得见X光和其他高能射线的"眼睛"。

图1 闪烁材料（scintilltor）的转换机理

利用高能射线的超强穿透能力，由闪烁材料组成的探测器可广泛应用在高能物理与核物理实验、影像核医学（Computed Tomography ，简称 CT和Positron Emission Tomography ，简称 PET ）、工业CT在线检测、油井勘探、安全稽查及反恐应用等许多领域，是一种生产生活密切相关的功能材料。

图2 闪烁材料在核医学成像PET仪器上的工作原理

传统器件中，晶体是一种常见的闪烁材料形式，近年来，透明陶瓷的快速发展，引起了人们的广泛关注，传统陶瓷是不透明的，这是由于陶瓷内部存在大量气孔，杂质相，晶粒双折射等光散射源，当通过采用高纯原料，选择立方对称结构的材料体系，控制烧结有效排除这些散射源后，就可以实现陶瓷的透明化。透明陶瓷具有优异的机械，热学和力学性能，可以实现高浓度多种类发光离子的均匀掺杂，因此通过选择合适的发光离子，可以实现透明陶瓷作为闪烁材料的应用。

图3陶瓷中的各种光散射源

图4 各种发光透明陶瓷