闪烁晶体新材料—钨酸铅

当无机晶体受到高能粒子或者是高能射线（如 X 射线、γ 射线），由于粒子或者射线的激发而发出可见光的一种荧光体，这种无机晶体就是闪烁晶体，钨酸铅就是一种闪烁晶体，这一特性使钨酸铅在核医学、高能物理、核技术、空间物理以及石油勘探等领域的应用有着不可或缺的地位。

闪烁晶体的主要用于CT机，粒子对撞机，探测器甚至是激光武器等的制造，常见的氧化物闪烁晶体主要有锗酸铋、钨酸镉、钨酸钙、钼酸镉、钼酸钙等，相对于其它晶体，钨酸铅是1990年代才被发现的新型闪烁晶体。

钨酸铅（PbWO₄）单晶属于白钨矿结构，其熔点为 1123℃，其闪烁性能不低于其他钨酸盐晶体，1990年，国外学者用提拉法第一次提拉出钨酸铅单晶。此单晶有晶体着色缺陷，分析其着色机理，一般可以认为与以下几个方面有关系：氧空位的存在导致了其色心的形成；由氧空位色心缺陷和 Fe²⁺ 。

杂质缺陷形成的色心复合体；在 460nm 附近，Fe²⁺在会产生光吸收。退火过程在空气氛围下进行，能使氧成分扩散进人晶体中，以减少氧空位 Vo 的数量，从而使晶体的性能一定程度上得到改善。人们还发现，利用掺杂部分三价离子，可以使钨酸铅晶体在短波范围内（330 450 nm)的辐照硬度和透光率明显增强。，从而来改善晶体的光学性能。

尽管钨酸铅晶体存在着发光效率不高的缺陷，但是因其具有密度大、辐射长度小、辐照硬度强、衰减时间短而成为大型强子对撞机高分辨电磁量能器上的首选闪烁晶体。

钨酸铅晶体也有一段值得大书特书的辉煌史，2008年9月20日，世界规模最大的科学计划——欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）正式运行，开始了人类揭示宇宙起源，寻找质量之源的征程。CMS(Compact Muon Selinoid)是该强子对撞机工程的四个项目之一，从2005年5月到2008年3月，我国的上海硅酸盐研究所共为CMS电磁能量器提供近5000根大尺寸钨酸铅晶体。上海硅酸盐研究所也因此获得了由欧洲核子中心(CERN)在瑞士日内瓦颁发的CMS Industrial Award最高奖。

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