摻鈰硅酸镥單晶簡(jiǎn)稱Ce:LSO晶體,化學(xué)式為Ce:Ln2 SiO3,是由镥、硅、氧為主體元素,鈰為摻雜元素組成的具有單斜相結(jié)構(gòu)的單晶材料。
作為閃爍晶體,摻鈰硅酸镥單晶在吸收X射線、γ射線或其他高能射線、粒子等的輻射能量后能發(fā)出可見(jiàn)光或紫外光。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2029年摻鈰硅酸镥單晶(Ce:LSO)行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示,基于這一特點(diǎn),摻鈰硅酸镥單晶被廣泛應(yīng)用在核醫(yī)學(xué)成像、核物理、高能物理、輻射探測(cè)等領(lǐng)域。
摻鈰硅酸镥和摻鈰硅酸釔镥(LYSO:Ce)同屬于稀土氧化物型閃爍晶體。镥是原子序數(shù)最大的稀土元素,硅酸镥(Lu2SiO5,LSO)在各稀土元素的硅酸鹽中密度也最大,將鈰(起到發(fā)光中心的作用)摻雜進(jìn)硅酸镥或硅酸镥釔基體中,可降低其密度及原料成本。硅酸镥釔可摻雜更多、更均勻的鈰,因此摻鈰硅酸釔镥較摻鈰硅酸镥更為常用。
摻鈰硅酸镥單晶主要采用提拉法(CZ法)生長(zhǎng),如何采用提拉法來(lái)生長(zhǎng)出大尺寸、低成本、高質(zhì)量、高純度的摻鈰硅酸镥單晶是業(yè)界研究重點(diǎn)。由于晶體缺陷(晶界、夾雜等)會(huì)吸收能量和散射光線,為獲得高靈敏度的探測(cè)器,需制備高質(zhì)量、高純度的摻鈰硅酸镥單晶。
稀土閃爍晶體是PET-CT探測(cè)器設(shè)備的核心材料之一。PET-CT是正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET)與CT機(jī)的融合,具有精準(zhǔn)定位、靈敏高效、安全無(wú)創(chuàng)等優(yōu)勢(shì),近年來(lái),隨著醫(yī)學(xué)水平提升,PET-CT采購(gòu)需求持續(xù)釋放,2025年第一季度我國(guó)PET/CT銷量同比增長(zhǎng)超過(guò)190%。PET-CT市場(chǎng)擴(kuò)張,將帶動(dòng)上游摻鈰硅酸镥、摻鈰硅酸釔镥等稀土閃爍晶體材料市場(chǎng)需求釋放。
我國(guó)摻鈰硅酸镥單晶研究單位及企業(yè)包括眉山博雅新材料股份有限公司(博雅新材)、中科院上海硅鹽所研究院、四川天樂(lè)信達(dá)光電有限公司等。博雅新材是全球三大核醫(yī)學(xué)影像探測(cè)材料供應(yīng)商之一,在國(guó)內(nèi)PET-CT所需硅酸釔镥晶體市場(chǎng)份額達(dá)60%以上,同時(shí)也是JC/T 2849-2024《摻鈰硅酸镥單晶》主要起草單位之一。
新思界
行業(yè)分析人士表示,稀土閃爍晶體是高性能閃爍材料發(fā)展前沿,摻鈰硅酸镥單晶作為稀土閃爍晶體重要細(xì)分,具有快衰減時(shí)間、高光輸出、能量分辨率高、高密度、高光產(chǎn)額等特點(diǎn),由其制成的γ射線探測(cè)器廣泛應(yīng)用在核醫(yī)學(xué)成像、高能物理等領(lǐng)域。隨著生長(zhǎng)技術(shù)突破、PET-CT裝機(jī)量增長(zhǎng),摻鈰硅酸镥單晶市場(chǎng)空間將進(jìn)一步擴(kuò)大。
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