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闪烁晶体的相关资料整理1. What早期研制的PET 的晶体材料为NaI（碘化钠）；80 年代初期，BGO（锗酸铋）与GSO（硅酸钆）２种晶体被用作PET探测晶体!从1980 年#2000 年，BGO 是主要的PET 晶体材料之一，而NaI 与GSO 在PET 中应用相对较少!1990年，LSO（硅酸镥）晶体的研究引起人们很大关注，LSO 晶体短的余辉时间允许窄的符合时间窗（8ns），因而随机计数显著减少，同时其高能量分辨（大约12％FWHM）可降低图像的散射，LSO 晶体以其明显优于NaI 和BGO 的性能得到逐步应用，这种新型探测器材料对PET 的发展具有重要贡献! [1]闪烁体是一种吸收电离辐射（如X或γ射线）并转变吸收能量的一部分为可见光或紫外线光的材料。
这个转变过程发生的时间范围为几个ns到几个μs, 而产生一个短光子脉冲, 光脉冲与闪烁材料发生作用的每一个X和γ射线相对应。
这种光脉冲, 其强度通常和沉积在闪烁体上的能成比例, 被光电倍增管(PMT)探侧到并转化为电信号。
闪烁体可以是液体或固体, 有机体或无机体, 也可以是晶体或非晶体。
有机液体和塑料闪烁体经常被用来探测β粒子和中子。
为了探测X和γ射线(如用在PET中的511keVγ射线), 常采用无机单晶闪烁体, 因为它有高的密度和原子序数, 导致更高的探测效率。
一般的闪烁体是一块透明单晶, 它的禁带和导带由5eV以上的能带隔开。
一个理想的晶体, 没有缺陷, 或者说没有杂质, 在这个带沟里应该没有能级。
然而, 大多数闪烁体掺有一种活性离子, 而这种活性离子提供了在禁带范围内的能级。
γ射线能量被大多数晶体吸收后,能量中的一小部分停留在活性离子上。
活性离子的退激导致闪烁光子的发射, 典型的能量通常在4eV左右, 对应可见蓝光。
在PET的初期, 探测器由掺有铭的碘化钠单晶体(NaI(TI))构成, 单个晶体与PMT 耦合。
随着锗酸秘(BGO)的发现, 大多设计者因它探测γ射线的高效率而转向这种材料。
第32卷第3期硅酸盐学报Vol.32,No.3 2004年3月JOURNAL OF THE C HINESE CERAMIC SOCIET Y M a r c h,2004综合评述高密度快衰减闪烁晶体及其研究开发现状张明荣,韦瑾(北京玻璃研究院,北京博科力晶体公司,北京100062)摘要:近10多年来,由于高能物理实验、核医学成像的迫切需要,具有高密度和快衰减特性的闪烁晶体日益受到重视。
一些具有应用潜力的高密度、快衰减闪烁晶体,特别是Ce3+激活的镥(Lu)基化合物相继被发现、研究和开发,有的甚至已经被实际应用。
文中简要介绍了密度大于5.0g/cm3、衰减时间短于100ns的本征型闪烁晶体以及非本征型掺Ce3+闪烁晶体,并对它们的研究开发现状进行了评述,同时揭示了高密度、快衰减闪烁晶体的发展趋势。
关键词:闪烁晶体;密度;闪烁性能;铈掺杂;综述中图分类号:O482.31文献标识码:A文章编号:04545648(2004)03038408STATUS OF RESEARCH AND DEVELOPMENT ON SCINTILLATION CRYSTALS WITHPROPERTIES OF HIGH DENSITY AND FAST DECAY TIMEZH A N G M ingrong,WEI Jin(Beijing G lass Resear ch Institute,Beijing BGRI Crystal Company,Beijing100062,China)Abstract:Scintillatio n crystals with hig h density and fast decay character hav e been attracted increasing interest due to t he urgent needs in high energy physics ex periments and nuclear medical imag ing.In the last ten years,many scintillat ion crystals were discov-ered one after another,especially Lu-based cr ystals activated by Ce3+ions,and followed by the intensive research and development. Some of them were put into actual applicat ion.Intrinsic scintillation crystals w ith density of more than5.0g/cm3and decay time of less than100ns,as w ell as the ex trinsic scintillation crystals doped with Ce3+ions,are summarized.T he current status o f research and development of scintillation crystals with high density and fast decay character is review ed,and the prospect in further develop-ment of these crystals is also presented.Key words:scintillat ion crystal;density;scint illation propert y;cerium do ping;r ev iew20世纪90年代,由于高能物理领域[如美国的超导超级对撞机(superconducting super collider,SSC)、欧洲核子研究中心(European organization for nuclear research,CERN)的大型强子对撞机(large hadron collider,LHC)]和核医学成像领域正电子断层扫描(positron emissi on tomography,PET)收稿日期:20031010。
闪烁晶体材料的研究进展一、本文概述随着科技的飞速发展和人类对物质世界认识的深入，闪烁晶体材料作为一种独特的功能材料，其在诸多领域的应用潜力逐渐显现。
闪烁晶体材料，因其具有将高能辐射转化为可见光的能力，被广泛应用于核物理、高能物理、医学成像、安全检查等领域。
本文旨在全面综述近年来闪烁晶体材料的研究进展，包括其制备技术、性能优化、应用领域等方面的最新成果和发展趋势。
通过对这些内容的梳理和分析，期望能够为相关领域的科研工作者和从业人员提供有价值的参考信息，推动闪烁晶体材料的研究和应用取得更大的突破。
二、闪烁晶体材料的基本性质闪烁晶体材料是一类具有独特光学性质的材料，它们能够在高能粒子的作用下发出闪烁光。
这种闪烁光可以被光电倍增管等光电探测器所接收，从而实现对高能粒子的探测和成像。
闪烁晶体材料的基本性质主要包括以下几个方面：高发光效率：闪烁晶体在高能粒子作用下，能够将吸收的能量高效地转化为可见光，这是闪烁晶体作为探测器材料的基础。
发光效率的高低直接决定了探测器的灵敏度和成像质量。
快速响应：闪烁晶体应具有快速的发光响应速度，以便在高能粒子通过后能够迅速发出闪烁光。
这对于实现高速、高分辨率的粒子探测至关重要。
高辐射硬度：由于闪烁晶体在工作过程中需要承受大量的高能粒子轰击，因此要求其具有高的辐射硬度，即能够在长时间、高强度的辐射环境下保持稳定的性能。
良好的光学性能：闪烁晶体应具有高的透光性，以便让尽可能多的闪烁光从晶体中逸出并被探测器接收。
同时，晶体还应具有均匀的折射率，以避免光在传播过程中出现折射和散射。
易于加工和封装：为了满足实际应用的需求，闪烁晶体材料应易于加工成各种形状和尺寸，并能够方便地与其他光学元件和探测器集成。
晶体还应具有良好的化学稳定性和热稳定性，以确保在封装和使用过程中不会发生性能退化。
闪烁晶体材料的基本性质涵盖了发光效率、响应速度、辐射硬度、光学性能以及加工和封装等方面。
这些性质共同决定了闪烁晶体在粒子探测和成像领域的应用潜力。
智能制造之闪烁晶体产业发展概况作者：王莎莎李楠张欢何涛来源：《中国科技纵横》2018年第15期摘要：闪烁晶体是一种人工合成的、内部阵列有序的物质，在高能射线通过时可以激发出荧光脉冲。
闪烁晶体能探测各种射线，具有密度高、性能稳定等优点，被广泛应用于高能物理、核物理、放射医学、地质勘探、防爆检测、安全检查、国防装备、无损检测等领域，是精准诊疗、智能制造和安检领域的关键材料之一，其产业规模目前仅次于半导体晶体，成为国际先进无机非金属材料产业竞争的前沿。
关键词：闪烁晶体；智能制造；发展概况中图分类号：TL812.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）15-0222-021 前言闪烁晶体在高端医疗行业的快速健康发展可促进全民健康梦更早更好地实现，此外在安检探测和工业CT等方面的应用也是智能制造不可或缺的关键领域，对制造业强国建设具有重要的支撑作用。
在制造业领域，中国制造正向智能制造转变。
本文将综述国内外闪烁晶体产业发展历程、应用领域等情况，针对目前我国存在的挑战和面临的问题，提出促进产业发展的建议与措施。
2 闪烁晶体的发展历程2.1 卤化物闪烁晶体的发展速度超出氧化物闪烁晶体的发展几年前，像BGO、PbWO4和LYSO这样的氧化物闪烁晶体一直是人们的关注重点，自从上世纪末荷兰Delft理工大学发现氯化镧和溴化镧等新兴稀土卤化物晶体的闪烁效应以来，世界上掀起了卤化物研究热潮。
美国劳伦斯伯克利国家实验室又在BaI2的基础上发明了两种新的闪烁晶体Ba2CsI5∶Eu和BaBrI∶Eu，这些新型卤化物晶体尽管性能优良，但都存在一个致命的弱点—易潮解，从而给原料合成、晶体的加工和应用等造成许多障碍。
2.2 从单晶块体材料向多晶、薄膜、阵列和纤维材料的发展闪烁单晶固然性能优良，但存在成本高、各向异性和大尺寸晶体生长比较困难的问题，与之相比，陶瓷和玻璃因具有各向同性、易加工和易于获得大尺寸等优点而成为近几年大家关注的热点。
(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广泛应用，一般通过60Co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：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2 LSO: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, Molecular Technology，美国的Bicron， Optovac，Rexon和CTI，英国的Hilger-Crystals，日本的Ohyo Koken Koyo和Shin-EtsuChemical，捷克的Crytur，中国的SIC(上海硅酸盐所)和BGRI(北京玻璃研究院)等。
晶振产业发展趋势晶振是指晶体振荡器，是一种用于产生稳定的频率信号的电子元件。
它广泛应用于手机、电视、电脑、通信设备等电子产品中，成为现代电子行业中不可或缺的重要组成部分。
随着科技的不断进步和人们对电子产品功能和性能的不断提升需求，晶振产业也在不断发展，出现了一些新的趋势。
晶振产业发展趋势：1. 小型化和集成化：随着电子产品越来越小巧便携，晶振也需要变得更小、更轻，以适应小型设备的需求。
同时，晶振也会越来越多地融入到集成电路中，以减少产品体积和成本，提高产品的稳定性和可靠性。
2. 高频化：随着无线通信技术的发展，对高频晶振的需求也越来越大。
高频晶振能够提供更高的频率稳定性和更快的信号响应速度，适用于5G通信、高速数据传输等领域。
3. 低功耗：随着物联网技术的兴起，越来越多的设备需要长时间运行，因此对低功耗的晶振的需求也越来越高。
为了降低设备的能耗，晶振技术不仅需要提高能效，还需要增加省电功能，以延长电池寿命。
4. 高稳定性：晶振的频率稳定性对于电子产品的性能至关重要。
随着科技的进步，对晶振稳定性的要求也越来越高。
未来晶振行业将致力于提高晶振的稳定性，减小频率漂移和抖动，以满足高精度应用的需求。
5. 新材料和新技术的应用：为了提高晶振的性能，晶振产业也在不断探索和应用新材料和新技术。
比如，近年来有一些公司开始研发基于MEMS（微机电系统）技术的晶振，这种晶振相比传统晶振更小巧轻便，功耗更低，能适应更多的应用场景。
6. 环保和可持续发展：在晶振产业的发展过程中，环保和可持续发展已经成为一个重要的关键词。
未来晶振企业将更加注重产品的环境友好性，降低对环境的影响，推动可持续发展。
7. 创新和差异化：随着竞争的加剧，晶振产业需要保持持续的创新和差异化，以在市场中脱颖而出。
只有不断推陈出新，提供更优质的产品和服务，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
总之，晶振产业作为电子行业的重要组成部分，未来发展的趋势将是小型化、集成化、高频化、低功耗、高稳定性、新材料和新技术的应用、环保和可持续发展，同时需要不断创新和差异化以保持竞争力。
NaI（Tl）闪烁晶体基本知识附录⼀NaI(Tl)闪烁晶体闪烁体按其化学性质可分为两类：⼀类是⽆机晶体闪烁体，通常是含有少量杂质(称为激活剂)的⽆机盐晶体，如碘化钠(铊激活)单晶体、即NaI(Tl)，碘化铯(铊激活)单晶体、即CsI(Tl)，硫化锌(银激活)、即ZnS(Ag)等；另⼀类是有机闪烁体，它们都是苯环碳氢化合物。
闪烁体的发光机制⽐较复杂，在此对⽆机晶体闪烁体的发光机制作⼀些简要的定性介绍。
⽆机晶体闪烁体属离⼦型晶体，原⼦(离⼦)之间结合得⽐较紧密相互之间影响⽐较⼤，晶格中原⼦电⼦能级加宽成为⼀系列连续的能带。
其中最低能量状态已为电⼦所填满，故称为满带；价电⼦都处于稍⾼的能量状态，这种能带称为“价带”。
若价带未填满，则在外电场作⽤下将有净电流产⽣；若价带已填满，则必须有电⼦被激发到更⾼的能带——导带上去，才能产⽣电流，此时价带上有⼀空⽳，导带上有⼀电⼦，即产⽣了⼀个⾃由电⼦——空⽳对。
价带与导带之间的空隙中不存在电⼦能级，称为禁带；禁带有⼀宽度E g，它和晶体的导电性质密切相关，导体在0.1eV左右，半导体在0.63—2.5eV之间，⽆机闪烁体为绝缘透明物质，E g>3eV，NaI为7.0eV。
也存在另⼀种情况：在闪烁晶体中产⽣的电⼦——空⽳对仍束缚着，称为“激⼦”，它们在晶格中⼀起运动，在外电场中⽆净电流产⽣，其能带在导带之下，称为“激带”。
⾃由的导带电⼦和价带空⽳可以复合成激⼦，激⼦也可以吸收热运动能量变成⾃由电⼦——空⽳对。
当核辐射进⼊闪烁体时，既可产⽣⾃由电⼦——空⽳对，也可以产⽣激⼦。
⽽后电⼦从导带或激带跃迁到价带，退激过程中放出光⼦；也存在着竞争过程——⾮辐射跃迁，即通过放热(晶格振动)退激。
有⼀点需要指出，纯的NaI晶体不是有效的闪烁体。
⼀是因为相应禁带宽度的光⼦能量在紫外光范围，不是可见光；⼆是退激发出的光⼦尚未逸出晶体就会被晶体⾃⾝吸收。
为了解决这⼀问题，在纯晶体中掺⼊少量杂质原⼦(如Tl)，称为“激活剂”，它们成为发光中⼼，形成⼀套激发能级，能量⽐导带低，⽽基态却⽐价带⾼，这样跃迁产⽣的光⼦能量就⽐禁带宽度E g⼩，那么它就不可能再使价带上的电⼦激发到导带上去，从⽽避免⾃吸收。
四川天乐信达光电有限公司LYSO（闪烁晶体）生产线项目环境影响报告书ENVIRONMENTAL IMPACT ASSESSMENT REPORT(报批本)信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司二○一五年八月目录0.前言 (1)1.总则 (2)1.1编制依据 (2)1.1.1 相关环保法律法规 (2)1.1.2 评价技术导则、技术规范 (3)1.1.3 与项目有关的文件、资料 (3)1.2评价目的与工作原则 (4)1.2.1 评价目的 (4)1.2.2 工作原则 (4)1.3产业政策符合性分析 (4)1.4规划符合性分析 (5)1.4.1 与《崇州市“十二五”发展规划》符合性分析 (5)1.4.2 与崇州市土地利用规划符合性分析 (5)1.4.3 与崇州经济开发区规划符合性分析 (5)1.4.4 选址合理性分析 (6)1.5污染控制与保护环境的目标 (7)1.5.1 污染控制的目标 (7)1.5.2 环境保护目标 (8)1.6评价标准 (8)1.6.1 环境质量标准 (8)1.6.2 污染物排放标准 (9)1.7评价项目及评价重点 (10)1.8评价因子 (10)1.9评价工作等级 (11)1.9.1 地表水环境 (11)1.9.2 地下水环境 (11)1.9.3 环境空气 (12)1.9.4 声环境 (12)1.9.5 环境风险 (12)1.10评价范围 (12)2.建设项目概况 (13)2.1建设项目基本情况 (13)2.2生产规模及产品方案 (13)2.3项目的建设内容 (13)2.3.1 项目建设的主要内容及项目组成 (13)2.3.2 项目总平面布置合理性分析 (15)2.3.3 主要生产设备 (15)2.4主要原辅材料用量及能源消耗 (16)2.4.1 主要原辅材料及用量 (16)2.4.2 能源动力消耗 (17)2.4.3 公用工程及配套设施 (17)2.5与项目有关的原有环境问题 (19)3.工程分析 (20)3.1生产工艺 (20)3.2其他辅助工序 (22)3.3水量平衡 (22)3.4物料平衡 (23)3.5污染物排放及治理方案 (24)3.5.1 废水排放及治理措施 (24)3.5.2 废气排放及治理 (25)3.5.3 噪声排放及防治措施 (26)3.5.4 废弃物产生及处置方案 (26)3.5.5 地下水污染防治措施 (27)3.6辐射污染 (28)4.建设项目周围地区环境概况 (30)4.1自然环境 (30)4.1.1 地理位置 (30)4.1.2 地形、地质、地貌 (30)4.1.3 气象、气候 (30)4.1.4 水文概况 (31)4.1.5 生态环境 (32)4.1.6 矿产资源 (32)4.2社会环境 (32)4.2.1 行政区划及人口分布 (32)4.2.2 社会经济简况 (33)4.2.3 文教卫生 (33)4.2.4 交通和通讯 (33)4.3成都崇州经济开发区基本情况简介 (34)4.3.1 基本情况简介 (34)4.3.2 崇州市经开区污水处理厂简介 (35)5.环境质量现状监测与评价 (36)5.1地表水环境现状监测与评价 (36)5.1.1 地表水环境现状监测 (36)5.1.2 地表水环境现状评价 (36)5.2地下水环境现状监测与评价 (38)5.2.1 地下水环境现状监测 (38)5.2.2 地下水环境现状评价 (38)5.3大气环境现状监测与评价 (39)5.3.1 大气环境现状监测 (39)5.3.2 大气环境现状评价 (40)5.4声环境现状监测与评价 (40)6.施工期环境影响分析 (42)7.运营期环境影响分析 (43)7.1废水排放影响分析 (43)7.1.1 废水排放途径 (43)7.1.2 崇州市经开区污水处理厂简介 (43)7.1.3 纳管可行性分析 (43)7.1.4 对地表水的影响分析 (44)7.2地下水影响分析 (45)7.2.1 地下水水文地质条件 (45)7.2.2 地下水污染源状况 (45)7.2.3 地下水环境影响分析 (45)7.3大气环境影响分析 (46)7.4声环境影响评价 (46)7.4.1 声环境评价等级与范围 (46)7.4.2 声源分析 (46)7.4.3 声传播途径分析 (47)7.4.4 评价方法与预测模式 (47)7.4.5 噪声影响评价 (49)7.5固体废物环境影响分析 (50)8.环境风险分析 (51)8.1重大危险源识别 (51)8.2项目所在位置敏感度识别 (51)8.3评价等级的确定 (52)8.4风险类型 (52)8.5风险管理及减缓措施 (52)8.6事故应急预案 (53)8.7小结 (53)9.清洁生产分析 (54)9.1清洁生产的目标和内容 (54)9.2项目清洁分析 (54)9.2.1 能源清洁性方面 (54)9.2.2 生产工艺先进性分析 (55)9.2.3 污染物治理方面 (55)9.2.4 废物资源化利用方面 (55)9.2.5 产品先进性方面 (55)9.2.6 企业管理制度方面 (55)9.3清洁生产结论 (56)10.总量控制 (57)10.1总量控制因子确定 (57)10.2污染物总量控制指标 (57)10.2.1 水污染物总量控制指标 (57)10.2.2 废气污染物总量控制指标 (58)10.2.3 固体废物总量控制指标 (58)11.环境保护措施分析 (59)11.1废水治理措施 (59)11.2废气治理措施 (59)11.3噪声污染防治措施 (59)11.4固体污染防治对策 (60)11.5地下水污染防治措施 (60)11.6环保投资 (60)11.7小结 (61)12.环境影响经济损益分析 (62)12.1环保投资估算 (62)12.2环境效益分析 (62)12.3经济效益分析 (62)12.4社会效益分析 (63)13.公众参与 (64)13.1公众参与调查 (64)13.1.1 调查目的 (64)13.1.2 调查方法 (64)13.1.3 调查对象 (66)13.2调查结果统计 (66)13.2.1 参与调查人员的基本情况 (66)13.2.2 对本项目建设的意见统计 (67)13.2.3 调查意见分析 (68)13.3小结 (68)14.环境管理与环境监测制度建议 (70)14.1环境管理 (70)14.1.1 建立环境管理体系 (70)14.1.2 环境管理规章制度 (71)14.1.3 环境管理机构的主要职责 (71)14.2环境监测 (72)14.2.1 环境监测的主要任务 (72)14.2.2 环境监测计划 (72)15.环境影响评价结论及对策建议 (73)15.1环境影响评价结论 (73)15.1.1 产业政策符合性 (73)15.1.2 规划符合性和选址合理性 (73)15.1.3 环境质量现状 (75)15.1.4 清洁生产分析 (75)15.1.5 总量控制 (76)15.1.6 公众参与 (76)15.1.7 评价总结论 (76)15.2环境保护对策建议 (77)0.前言闪烁晶体是指在高能粒子的照射下会发出紫外光或可见光的晶体。
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广泛应用，一般通过60Co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：
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2 LSO: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, Molecular Technology，美国的Bicron，Optovac，Rexon和CTI，英国的Hilger-Crystals，日本的Ohyo Koken Koyo和Shin-EtsuChemical，捷克的Crytur，中国的SIC(上海硅酸盐所)和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，而且多数生产单位直接将其做成器件。
乌克兰的Amcrys-H公司可提拉生长尺寸达( 50x70cm3,重达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。
由于价格低廉的新型闪烁晶体PWO的成功开发以及CSI: TI辐照硬度的提高，最大量使用BGO晶体的领域已从高能物理逐渐转向了核医学成像。
目前，BGO晶体已成为PET首选闪烁晶体。
美国GE公司已经向上海硅酸盐所订购了价值3000多万美元的BGO晶体，用于制作PET机。
3、CSI:TI晶体
20世纪80年代，人们就注意到了CSI: TI晶体的优点：发射光谱可与体积比光电倍增管小的硅光二极管匹配，辐照长度较NaI:Tl晶体短以及较弱的吸湿性等。
近几年来，该晶体由于抗辐照能力得到提高而倍受青睐，被先后用于CESR 的CLEO 11，LEAR的C. Barrel, SLAC的BaBar, KEK的BELLE等探测器中，数量近4万根，约5吨多重。
我国的北京正负电子对撞机(BEPC)即将进行升级改造，也已选用了CsI:Tl晶体，所需数量约8000根，重约3吨。
4、BaF2晶体
自1982年BaF2晶体的快发光分量被发现以后，国际高能物理界联合有关晶体生长单位进行了大规模的研究，并在不久以后被确定为超级超导对撞机(SSC)
用闪烁晶体(总数达16,200根)。
值得一提的是，在此期间，北京玻璃研究院采用真空石墨坩埚下降法生长的BaF2样品被SSC工程晶体专家组评议为“世界上最好的，晶体性能达到了SSC的质量要求”。
进一步扩大了中国在国际闪烁晶体以及高能物理领域中的影响，并先后为美国的Caltech, LBNL和LANL，德国的Giessen大学，荷兰以及印度等，提供了大量特大尺寸的BaF2晶体。
5、PWO晶体
目前，PWO晶体主要局限于高能物理领域，但需求数量很大，总重量约16吨。
如欧洲核子研究中心(CERN)正在建造的LHC装置，将使用10多万根PWO 晶体。
另外，美国的费米实验室(FNAL )也计划选用PWO晶体建造BTeV装置，使用数量约24,000根。
国际上，与CERN和FNAL合作开发PWO晶体主要有三家，即俄罗斯的BTCP、中国的SIC和BGRI，三家都已得到了高质量的大尺寸晶体。
一些学者正在研究对PWO晶体进行各种掺质实验，目的是大幅度提高其光产额，为PWO寻求新的用途。
三、市场需求分析
1、石油工业的发展带动了无机闪烁晶体需求的快速增长
石油工业的发展带动了无机闪烁晶体需求的快速增长。
图3给出了国际机构对2005年至2010年的全球经济发展速度、石油产量、石油消费量和无机闪烁晶体市场增幅的预测。
从预计结构上看，世界石油消费增长速度会略高于产量增长。
从资源角度看，20年内世界石油供需会大致保持平衡，但此后供需关系将趋于紧张，原油的勘探、开采会呈快速上升趋势。
同时，由于目前无机闪烁晶体存在供需缺口（即供应不足）和牛鞭效应放大作用的影响，无机闪烁晶体市场将以2.8%的增速快速增长。
图3 2005-2010年无机闪烁晶体市场
2、其他领域的广泛应用也带动了无机闪烁晶体需求的快速增长
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查等众多高技术装备中正在愈来愈多地应用到闪烁晶体，该材料对于普通人越来越不陌生，需求量快速增长。
图4和图5给出了闪烁晶体在PET/CT医学影像检测中的应用市场变化趋势。
图4 2007-2011年PET市场变化趋势
图5 2007-2011年PET/CT市场变化趋势
四、闪烁晶体的产业化开发展望
1、高能物理用闪烁晶体
由于高能物理实验的前沿之一将是研究更高能量(~TeV级甚至更高)的辐射，装置很大，需要晶体数量很多，因而要求闪烁晶体不仅具有高密度 A ( > 7g/cm3 )、快衰减(15~50ns)和高抗辐照(~1TeV)等特性外，而且价格低廉，对光产额要求相对较低。
对这类闪烁晶体的研究和开发难度很大，特别具有挑战性。
主要的任务有: 1、研制新的高密度、快衰减闪烁晶体，有两条途径。
其一是，寻找新的高密度且适于Ce3+掺入的较低熔点(如<1300℃)单晶基质材料，如含稀土的钨酸盐类；其二是，根据交叉发光机理(Cross Luminesecence )，寻找新的低芯带材料，可从高密度氟化物中筛选。
2、对高密度的Cherenkov晶体材料进行改性，使其成为闪烁晶体，如PbF2, NaBi(WO4)2等晶体。
3、优化已发现的掺Ce3+高密度晶体的性能。
从文献报道来看，有价值的材料主要集中在掺Ce3+的稀土硅(铝)酸盐，如GSO:Ce、LuAP:Ce、LSO:Ce以及Lu x(RE)1-x AP:Ce等。
4、设法降低高熔点全稀土闪烁晶体的生长成本，如改进生长工艺参数提高单产量和合格率，进行技术革新降低生产成本。
2、核医学成像用闪烁晶体
需要进一步提高现有闪烁晶体的质量，大幅度降低生产成本。
如目前PET
首选的闪烁晶体-BGO昂贵的价格是使PET的价格(上百万美元)居高不下的因素之一。
同时，为进一步提高空间分辨率，有必要提高BGO的光学质量，消除当中的微小散射颗粒。
3、工业CT用闪烁晶体
进一步提高批量生产的CWO晶体的宏观完整性，解决个体间性能差异较大的问题。
对于高光产额且不易开裂的闪烁晶体，如CsI:TI晶体，则需要开发大截面(>15×15cm2)且具有较好均匀性的晶体，用于制作大平面CT或CCD相机。
