Πειραματική μελέτη κρυσταλλικών σπινθηριστών για εφαρμογές σε ιατρικούς ανιχνευτές
Experimental evaluation of single crystal scintillators for applications in medical detectors
Λέξεις-κλειδιά
Κρυσταλλικός σπινθηριστής ; Ιατρική απεικόνιση ; Φωταύγεια ; Gd2Al2Ga3O12 ; GAGG:CeΠερίληψη
Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της συμπεριφοράς τριών μονοκρυστάλλων Gd3Al2Ga3O12 (GAGG:Ce) με διαφορετικά χαρακτηριστικά, όπως η απόδοση φωτός – LY και το χρόνο απόσβεσης. Το πρώτο δείγμα (GAGG:45) έχει μικρό χρόνο απόσβεσης (<50 ns) και απόδοση φωτός LY 45.000 φωτονίων/MeV, το δεύτερο δείγμα (GAGG-49) έχει χρόνο απόσβεσης (<90 ns) και LY 49.000 φωτονίων/MeV, ενώ το τρίτο δείγμα (GAGG-54) έχει αργή απόσβεση (>100 ns) και LY 54.000 φωτονίων/MeV. Επιπλέον, τα δείγματα εξετάστηκαν ως προς την συμπεριφορά φωταύγειας κάτω από διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας (23-157 °C) προκειμένου να αξιολογηθούν για την πιθανή αξιοποίηση τους σε εφαρμογές ακραίων περιβαλλοντικών συνθηκών. Γι’ αυτούς τους σκοπούς, χρησιμοποιήθηκε μια ιατρική πηγή ακτίνων-Χ (CPI-CMP 200 DR) η οποία τέθηκε σε σταθερή υψηλή τάση (90kVp) και ακτινοβόλησε τα δείγματα. Η φωτεινή ροή των κρυστάλλων GAGG:Ce παρατηρήθηκε να πέφτει σταθερά καθώς η θερμοκρασία αυξανόταν και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με αντίστοιχα υλικά όπως ο κρύσταλλος CeBr3. Γνώση της συμπεριφοράς κρυστάλλων-σπινθηριστών, όπως το GAGG:Ce, είναι πολύτιμη για την περαιτέρω έρευνα τέτοιων υλικών για την βέλτιστη αξιοποίηση των δυνατοτήτων που έχουν να προσφέρουν, τόσο στον τομέα της ιατρικής απεικόνισης αλλά και σε άλλους, όπως διαστημικών αποστολών και εσωτερικής ασφάλειας.
Περίληψη
The purpose of this thesis is to study the behavior of three Gd3Al2Ga3O12 (GAGG:Ce) single crystals with different characteristics such as light output – LY and decay time. The first sample (GAGG-45) has a fast decay (<50 ns) and a light yield LY 45.000 photons/MeV, the second sample (GAGG-49) has a decay (<90 ns) and a LY of 49.000 photons/MeV, while the third sample (GAGG-54) has slow decay (>100 ns) and LY of 54.000 photons/MeV. In addition, the samples were examined for their luminescence behavior under different temperature conditions (23-157 °C) in order to evaluate their possible utilization in applications with extreme environmental conditions. For these purposes, a medical X-ray source (CPI-CMP 200 DR) was used, which was set to a high voltage (90kVp) and irradiated the samples. The luminous flux of the GAGG:Ce crystals was observed to drop steadily as the temperature increased and the results were compared with other relevant materials such as CeBr3. Knowledge of the behavior of scintillator-crystals, such as GAGG:Ce, is valuable for further research into such materials in order to optimize their potential, either in the medical imaging domain or others, such as space missions and homeland security.
Αριθμός σελίδων
80Σχολή
Σχολή ΜηχανικώνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Μηχανικών ΒιοϊατρικήςΓλώσσα
ΕλληνικάΣυλλογή
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές