王 佳,岑 伟,丁雨憧,王 强,张泽涛

(中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆 400060)

0 引 言

在目前的医学临床实践中，医学成像的目的是以无创或微创的方式对器官进行活体解剖和功能显示。其中，正电子发射断层扫描仪(positron emission tomography， PET)是当今医学界公认的最先进的大型医疗诊断成像设备之一，已成为肿瘤、心、脑疾病诊断中不可缺少的重要方法。闪烁晶体作为PET探测器的核心材料，其目的在于对正电子示踪剂与活体内电子发生湮灭效应产生的51l keV光子进行探测。

21世纪初，硅酸铋(BGO)闪烁晶体被掺铈硅酸钇镥(Ce∶LYSO)/掺铈硅酸镥(Ce∶LSO)闪烁晶体替代。Ce∶LYSO/Ce∶LSO晶体具有高密度(7.40 g/cm3)、高的光输出(>30 000 ph/MeV)和快速响应时间(40 ns)，对PET设备而言，是目前最为合适的探测器材料，可满足飞行时间技术(time of fly， TOF)在PET设备上的应用[1]。

目前，TOF-PET技术主要集中在开拓新的探测器技术以获得更高的空间分辨率、时间分辨率、灵敏度，从而提高图像质量或减少图像采集时间[2-3]。相应地，需要具有更高光输出和更快衰减时间的闪烁晶体，国内外科技工作者在这方面开展了大量的工作。

由于Ce∶LYSO/Ce∶LSO晶体需要在惰性保护气氛下生长，氧气的缺失使得晶体中出现大量的氧空位及其他缺陷，导致晶体实际光输出低于理论最大值，并且衰减时间变化也较大。一些文章[4-6]报道在含氧气氛/空气中对Ce∶LYSO/Ce∶LSO晶体进行退火处理，可有效弥补氧空位，以缩短衰减时间、提高光输出。此外，离子共掺被认为是一种改善晶体性能的有效方式。目前，有关于向Ce∶LYSO/Ce∶LSO晶体中共同掺入Ca2+[7-8]、Mg2+[9]、Cu2+[10]、Yb3+[11-12]、Dy3+[12]、Li+[13]、Tb3+[14]等离子的研究，其目的在于抑制易于捕获电子的缺陷的形成。其……