掺铈硅酸钇晶体YSO晶体晶片

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YSO (Ce) 全称为掺铈硅酸钇晶体(Yttrium Orthosilicate),化学式\(\boldsymbol{Y_2SiO_5:Ce}\),单斜晶系无色透明稀土硅酸盐闪烁单晶;不含镥元素,无 ¹⁷⁶Lu 天然放射性本底,是低本底精密辐射探测专用核心材料。

 

本店晶锭采用提拉法 (Czochralski)高温单晶生长,氧氛围退火消除晶格缺陷,无气泡、云层、色心;经 XRD 定向切割、多级研磨、双面闪烁级超精密抛光,可加工单片薄片、长条探测晶体、像素隔离阵列、多层 DOI 探测晶片。

 

发光波段与 LYSO 完全一致,匹配 SiPM/PMT 光电器件;相比 LYSO 大幅降低原料成本、无本底干扰,适合环境监测、核安保、低活度小动物成像、半导体射线检测等对极低本底有硬性要求的场景,可替代 NaI (Tl)、BGO、LYSO 使用。

参数项目 标准出厂数值 单位 补充备注
化学分子式 Y2SiO5:Ce - Ce 掺杂浓度 0.3~0.8mol% 可定制
晶体结构 单斜晶系 - 无天然解理面
生长工艺 提拉法 Czochralski - 最大毛坯 Φ65mm×180mm
密度 4.50 g/cm³ 低于 LYSO/BGO,适合低能射线
有效原子序数 Zeff 39 - 低能 X/γ 探测适配
发光峰值波长 420 nm 蓝光,匹配 SiPM/PMT
折射率(420nm) 1.80 - 光学耦合匹配性佳
光产额 18000–26000 光子 / MeV LYSO 的 50%~70%
主衰减时间 50–70 ns 快衰减,低余晖
能量分辨率 @511keV 9%–11 % 优于 BGO,略差于 LYSO
莫氏硬度 5.6–5.8 - 加工轻倒角防崩边
熔点 2000℃(2273K) 耐高温工况
辐射长度 2.75 cm 弱吸收,薄型探头专用
本底放射性 - 无 Lu176 固有噪声
抗辐照阈值 108 rad - 长期辐照性能稳定
吸湿性 - 裸片长期存放不变质
余辉 极低 - 连续扫描无重影

 

 

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