关键材料

通过闪烁晶体将正、负电子发生湮灭效应产生的γ射线转变为可见光光子，通过光电探测器对可见光子进行探测，实现对高能γ射线的测量。基于闪烁晶体的探测器模块是PET设备的基本组成单元，是决定整个设备成像质量的关键。

LYSO（硅酸钇镥，化学分子式为： Lu 2(1-a-b)Y2aSiO5:Ce2b，其中 a = 0~20 %，b = 0~0.2 %）是一种铈离子掺杂镥基硅酸盐闪烁晶体。具有密度大、光输出高、衰减时间短等优异特性，被认为是综合性能最好的无机闪烁晶体材料，是目前大型核医学设备“正电子发射计算机断层成像诊断装置（PET）”中最为理想的闪烁晶体材料。

目前实验室闪烁晶体组已成功研制了提拉法（Cz）以及微下拉法（u-PD）晶体生长设备，现已经投入晶体生长以及相关研究（图1）中。通过提拉法生长法研制出大尺寸高性能的LYSO晶体（图2）、新一代快衰减时间LYSO晶体（图3）。大尺寸LYSO晶体从头到尾光输出非均一性降低到5.4%，晶体的利用率由50%提高到90%以上（图4）。LYSO晶体的荧光衰减时间降低至31.3ns，满足新一代TOF-PET探测器应用需求（图5）。

通过和长春应化所、赣州稀土龙南有限公司合作，建立了晶体用氧化镥企业标准，实现了氧化镥规模化生产，为国产化PET-CT制造提供了关键材料基础。

图1：自主研发的晶体生长设备

图2：大尺寸高性能LYSO晶体（直径：76mm*260mm，重量：4910g，

光输出：30000ph/MeV,衰减时间：40ns）

图3：新一代快衰减时间LYSO晶体（直径：72mm*25mm,重量：4820g,

光输出：大于32000ph/MeV，衰减时间：小于35ns）

图4：光输出和能量分辨率

图5：荧光衰减时间