用户动态| 特邀综述推介：无机闪烁晶体在我国的发展史

本文转载自公众号 人工晶体学报

任国浩.无机闪烁晶体在我国的发展史[J].人工晶体学报, 2019, 48(8): 1373-1385.

闪烁晶体是指当射线(X射线、γ射线等)或放射性粒子通过时，能将动能转换为光能并发出一定波长荧光的晶体材料。经过转换后所发出的波长一般是在紫外或可见光波段，而X射线、γ射线等属于高能粒子射线，是我们肉眼看不见的。所以，闪烁晶体就犹如一个“眼睛”，将光信号转换成电信号，记录所发出的荧光强度和位置，实现光-光转换的探测功能，将超出人类识别范围的射线、高能粒子等转化成人们可以识别、控制的其他形式的光信号。

在安检扫描、CT造影、工业无损探伤、石油勘探，以及高能物理粒子对撞机等领域有广阔的应用前景。我国无机闪烁晶体的发展已历经近六十年，在数量上经历了从无到有、从少到多、从小到大的发展过程，取得了令人钦佩的成就，众多有代表性的产品已走向国内外市场，个别晶体的性能、尺寸和生产能力达到甚至超过了国际先进水平。当前，推动我国闪烁晶体发展的动力已经从最初的以核科学和高能物理实验为目标发展到以核医学、安全检测和工业制造为目标。

《人工晶体学报》2019年第8期“特邀综述”栏目刊登了中国科学院上海硅酸盐研究所任国浩研究员撰写的“无机闪烁晶体在我国的发展史”综述文章。作者以自己深厚的学术功底和多年的科研经验，从研发过程的角度，详细追溯、梳理和总结了无机闪烁晶体材料在我国恢宏的发展史。分别讲述了1960年代，核试验的牵引下应运而生的NaI闪烁晶体；1980~1990年代，在高能物理牵引下初步展现中国力量的锗酸铋（BGO）晶体、碘化铯晶体、钨酸铅晶体；2000年以来，在工业应用的牵引下赶超世界的硅酸钇镥晶体、氯化镧、溴化镧、溴化铈以及钨酸镉闪烁晶体。

在回忆往昔成就的同时，作者站在世界材料发展的高度，为中国材料的发展模式忧虑，鼓励原始创新，设计、发明出更多更好具有自主知识产权的新晶体、新设备、新工艺和新器件。

在过去60年中，我国闪烁晶体材料在数量上经历了从无到有、从少到多、从小到大的发展过程，在晶体生长方法、生长设备、组分改进和性能优化方面取得了许多令人钦佩的成就，把多个晶体材料由少数科研院所的实验室研究推向企业的批量化生产线，个别晶体的性能、尺寸和生产能力达到甚至超过国际先进水平。许多闪烁晶体不仅满足了国内需求，走向国际市场，而且正在逐步从晶体材料向晶体器件方向推进。

但我们也不得不承认，对于许多老牌晶体，我们虽然能够生产一些常规产品，但却难以提供一些高档产品，特别是一些大尺寸高均匀性的晶体；对于一些新兴闪烁晶体，绝大部分材料的原始发明权不在我们手上。我们以往所取得的成绩大部分是在生长设备和生长技术上的改进、生长缺陷的抑制和组分配方的优化上，在新材料的发现上缺少原创性。在国内外日益强化知识产权保护的今天，这样的发展模式也必须更新和变革。为了实现这一转变，我们必须加强基础研究、鼓励原始创新，设计、发明出更多更好具有自主知识产权的新晶体、新设备、新工艺和新器件，使我国的闪烁晶体真正傲立于世界材料之林。