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上海硅酸盐所“超快掺钇氟化钡闪烁晶体研制及关键领域探测应用”荣获第三届“上海职工优秀创新成果奖”三等奖

日期: 2024-05-10
浏览次数: 79

来源:中国科学院上海硅酸盐研究所


近日,上海市总工会召开“建功‘十四五’、奋进新征程”2024年上海职工劳动和技能竞赛动员会,上海市教委、市商务委、市市场监管局、市国资委等部门相关领导出席会议。此次大会对荣获第三届“上海职工优秀创新成果奖”等项目颁奖。中国科学院上海硅酸盐研究所新材料中试研发中心陈俊锋等人完成的“超快掺钇氟化钡闪烁晶体研制及关键领域探测应用”项目荣获三等奖(证书号:2024-S001)。

高能物理前沿大科学工程、硬X射线自由电子激光装置、高端诊疗和核分析仪器等领域,迫切需要超快无机闪烁体以实现高重复频率(~GHz)、高空间分辨(~亚毫米)、高时间分辨(~1-100皮秒)的超快探测。氟化钡(BaF2)晶体是一种最为经典且具有代表性的交叉发光超快衰减无机闪烁体,尽管其亚纳秒超快闪烁发光在1983年已被发现,但遗憾地是该材料还存在引起信号堆积和失真现象的慢闪烁发光(~630ns,4-5倍于快发光),抑制慢成分一直是该超快闪烁体走向应用的主要瓶颈。自1989年起30余年,通过掺杂抑制慢成分的研究受到了国内外持续关注,提出了20余种抑制慢成分掺杂方案,但未能得到实际应用。

陈俊锋等人提出了抑制BaF2晶体慢闪烁发光的钇掺杂新策略,在国际上率先报道了BaF2单晶中钇掺杂的慢闪烁成分抑制特性(IEEE Trans.Nucl. Sci. 2018, 65 (8): 2147-2151),材料体系与制备技术已获得中美欧发明专利授权(ZL2017104143101,US16619,401,EP3636805),突破了掺钇氟化钡(BaF2:Y)晶体的关键制备技术,成功研制出10at%高掺、高深紫外透过(~90%@220nm)、高快/慢成分比的大尺寸BaF2:Y晶体,并在高能物理前沿、激光聚变物理诊断、正电子湮灭谱分析、飞行时间技术(TOF-PET)和GHz硬X射线超快成像等关键探测领域得到了示范性应用,为该材料走向更广泛应用奠定了较好的基础。

上海职工优秀创新成果奖自2018年起设立,由上海市总工会、上海市经济和信息化委员会、上海市教育委员会、上海市科学技术委员会、上海市知识产权局和上海市工商业联合会联合开展评选工作。该奖项旨在激发广大职工创新智慧和创造潜能,表彰奖励为加快实施创新驱动发展战略,实现高水平科技自立自强,为上海“十四五”经济社会高质量发展作出重要贡献的集体和个人。



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