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(整理)闪烁晶体市场

概况.

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

闪烁晶体市场概况

闪烁体是指在高能粒子或射线(如X射线、γ射线等)的作用下能够发出脉冲

光的物体。它是光电功能材料，被广泛用于高能物理、核物理、空间物理、核

医学、地质勘探、安全检查以及国防工业等领域。闪烁体在地球物理探矿中有

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广泛应用，一般通过Co发出γ射线，通过另一地方接收到的信号就可以分析

矿床情况；在石油勘探方面闪烁体发挥着重要作用；在医学领域，利用γ射线

制成手术刀，监测γ射线的也是闪烁体；在焊接大型高压容器，宇航设备等无

损探伤方面闪烁体也都起着关键作用；在机场安全检查以及货运集装箱的检查

中广泛采用闪烁体作为探测器。下图给出了闪烁晶体的产业链及其应用领域。

注：

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影像检测医疗器材：如全身正子摄影仪、单光子摄影仪、加马摄影仪、X光摄

影仪

医药研究：临床前动物实验摄影仪，如micro-PET、micro-SPECT、micro-CT

农业生技：水果虫害检测、农作物营养吸收与成长等非破坏性检测

工业检测：核能与太阳能等能源工业元件非破坏性检测

安全检测：机场、海关安全检查，货柜安全检查

辐射防护：上述应用区域皆需辐射防护设备，环境监控仪器

图2LSO:Ce闪烁晶体图片

二、行业基本状况及趋势

目前，闪烁晶体的发展正处于一个新的上升时期。近年来，在高能物理和

空间研究、医学成像以及迅猛发展的工业检测和安全检察等众多高技术装备中

正在愈来愈多地出现闪烁晶体的身影，闪烁晶体与人们愈走愈近。

国际上，从事闪烁晶体的开发工作的单位很多，如俄罗斯的BTCP，乌克

兰的Amcrys-H，法国Crismatec，德国的Korth,MolecularTechnology，美国的

Bicron，Optovac，Rexon和CTI，英国的Hilger-Crystals，日本的OhyoKoken

Koyo和Shin-EtsuChemical，捷克的Crytur，中国的SIC(上海硅酸盐所)和

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BGRI(北京玻璃研究院)等。目前，从生产规模上看俄罗斯BTCP和中国上海硅

酸盐所处于领先水平。

国内从事闪烁晶体生长和性能研究的单位也很多，但具有批量生产能力的

单位却为数不多。近十年来，北京玻璃研究院与上海硅酸盐所联合或各自独立

地参与了多项国际高能物理工程，确立了中国在国际闪烁晶体领域的重要地

位，并树立了良好的国际形象。

目前大批量生产的多数大尺寸闪烁晶体都是从熔体中生长的，采用的方法

有Czochralski法(晶体提拉法)和Bridgnian-Stockbarger(坩埚下降法)。国外主要

采用第一种方法，而且主要靠提拉大截面晶体毛坯的办法降低生产成本。国内

的批量生产则主要采用下降法，包括真空石墨坩埚下降法和大气铂坩埚下降

法，前者主要用于生长卤化物晶体，后者主要用于生长氧化物晶体。其中，大

气铂坩埚下降法更具特点，一台炉子可一次生长多根甚至数十根晶体，产量

高、成本低，具有产业化优势。由于研制、开发、应用时间上的差别以及自身

性能、价格等因素的不同，各种闪烁晶体的产业化开发程度不尽相同。

1、NaI:Tl晶体

因发现早、使用面广，所以生产单位较多，产量较大，而且多数生产单位

3,重

直接将其做成器件。乌克兰的Amcrys-H公司可提拉生长尺寸达(50x70cm

达500Kg的NaI:Tl晶体毛坯。

2、BGO晶体

BGO晶体是一种多功能晶体。作为闪烁晶体，在很多应用领域，如高能物

理、核医学成像等，它已取代了或部分取代了NaI:Tl,CsI:Tl晶体。由上海硅酸

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盐所提供全部晶体(共11,380根)建造的L3装置，是目前高能物理研究中使用

BGO晶体最多的装置。