ICS07.030國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T39867—2021本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國建筑材料聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國人工晶體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC461)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、云南馳宏國際鍺業(yè)有限公司、廣東先導(dǎo)稀材股份系統(tǒng)股份有限公司。1GB/T39867—2021正電子發(fā)射斷層掃描儀用鍺酸鉍閃爍晶體1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了正電子發(fā)射斷層掃描儀用鍺酸鉍閃爍晶體材料的產(chǎn)品編號(hào)、技術(shù)要求、檢測(cè)方法、檢本標(biāo)準(zhǔn)適用于正電子發(fā)射斷層掃描儀用鍺酸鉍(Bi?Ge?O?2)閃爍晶體材料。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T13181—2002閃爍體性能測(cè)量方法GB/T13182—2007碘化鈉(鉈)閃爍體和碘化鈉(鉈)閃爍探測(cè)器3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。全能峰totalenergypeak在X或γ輻射測(cè)量中，相當(dāng)于光子在探測(cè)物質(zhì)中能量全部被吸收時(shí)的能譜響應(yīng)曲線的峰。注：改寫GB/T12564—2008的定義3.1.20。3.2脈沖幅度pulseamplitude的脈沖幅度表示。對(duì)輸入信號(hào)為單能的X或γ輻射，為全能峰峰值對(duì)應(yīng)的脈沖幅度。[GB/T12564—2008,定義3.3.1]光學(xué)透過率lighttransmittance透過晶體的光通量與其入射晶體光通量的百分比。相同測(cè)量條件下，被測(cè)閃爍體輸出的脈沖幅度與閃爍體參比樣品輸出的脈沖幅度的比值。能量分辨率energyresolution對(duì)于某一給定的能量，能分辨的兩個(gè)粒子能量之間的最小相對(duì)差值的量度。注1:在一般應(yīng)用中，能量分辨率用譜儀測(cè)得的單能粒子能量分布曲線的峰的半高寬與峰位所對(duì)應(yīng)的能量之比，當(dāng)能量用脈沖幅度表示時(shí)，其比值為脈沖幅度分辨率。注2:改寫GB/T13182—2007的定義3.1.16。輻照損傷radiationdamage閃爍晶體被電離輻射(X或γ射線)輻照前后光輸出的下降程度。GB/T39867—2021由鍺酸鉍晶體(BGO)、設(shè)備編號(hào)、制備年份、制備爐次及序號(hào)組成，見圖1?！蛱?hào)—制備年份—設(shè)備編號(hào)——鍺酸鉍晶體(BGO)示例：BGOC05-1803-08表示采用編號(hào)為C05的設(shè)備于2018年制備的第03爐次中序號(hào)為08的BGO晶體。5技術(shù)要求晶體無色透明；無肉眼可見裂紋、晶界和散射顆粒。樣品的光學(xué)透過率應(yīng)大于75%(480nm處)。晶體的光學(xué)透過率不均勻性應(yīng)小于3%(480nm處)。樣品的相對(duì)光輸出應(yīng)大于85%(輻射源為137Cs源)。樣品的能量分辨率應(yīng)小于10.5%(輻射源為137Cs源)。5.6輻照損傷樣品的輻照損傷應(yīng)小于10%(輻射源為137Cs源)。5.7光輸出不均勻性晶體的光輸出不均勻性應(yīng)小于5%(輻射源為137Cs源)。采用目測(cè)法對(duì)晶體的顏色、裂紋和晶界等外觀質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)；在功率為50mW、波長為532nm的23GB/T39867—2021激光照射下目測(cè)檢查晶體內(nèi)部的散射顆粒。6.2光學(xué)透過率按照附錄A的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)。6.3光學(xué)透過率不均勻性按照附錄A的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)。6.4相對(duì)光輸出按照GB/T13181—2002中5.1的規(guī)定進(jìn)行測(cè)量。其中的標(biāo)準(zhǔn)樣品采用相同規(guī)格的BGO閃爍晶體作為參比樣品，制作方法按照附錄B中的鍺酸鉍閃爍晶體參比樣品規(guī)定的方法進(jìn)行。6.5能量分辨率按照GB/T13181—2002中第7章的方法檢測(cè)。按照附錄C的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)。6.7光輸出不均勻性按照附錄D的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)。7檢驗(yàn)規(guī)則本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)分類如下：a)型式檢驗(yàn)；b)出廠檢驗(yàn)。7.2型式檢驗(yàn)凡有下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：a)新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的鑒定；c)單爐停產(chǎn)12個(gè)月以上恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；d)批量生產(chǎn)時(shí)，每隔24個(gè)月進(jìn)行一次；e)出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)結(jié)果有較大差異時(shí)；f)使用方和供應(yīng)方協(xié)商確定有必要時(shí)。在外觀質(zhì)量檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品中，每臺(tái)晶體生長爐隨機(jī)抽取1根，按照附錄B的B.1參比樣品的相同4GB/T39867—2021型式檢驗(yàn)和出廠檢驗(yàn)的項(xiàng)目及順序按表1規(guī)定。序號(hào)組別檢驗(yàn)項(xiàng)目型式檢驗(yàn)出廠檢驗(yàn)要求的章條號(hào)檢驗(yàn)方法的章條號(hào)1A外觀質(zhì)量2B光學(xué)透過率O3光學(xué)透過率不均勻性4相對(duì)光輸出05能量分辨率O6輻照損傷7光輸出不均勻性注：“●”表示必檢項(xiàng)目，“o”表示根據(jù)需要可選擇檢驗(yàn)的項(xiàng)目，“—”表示不檢驗(yàn)項(xiàng)目。若檢測(cè)樣品通過表1的型式檢驗(yàn)項(xiàng)目，則型式檢驗(yàn)合格；若其中一項(xiàng)或一項(xiàng)以上不合格，則型式檢驗(yàn)不合格。出廠檢驗(yàn)分A組和B組兩組，詳見表1。B組檢驗(yàn)是在A組檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上實(shí)施抽檢或者根據(jù)客戶的要求進(jìn)行抽檢。體，以100根晶體為一批，不足100根時(shí)仍可作為一批。檢測(cè)樣品的性能指標(biāo)應(yīng)符合表1的規(guī)定，若有一項(xiàng)指標(biāo)不合格，則應(yīng)進(jìn)行加倍抽樣；若仍有一項(xiàng)或5GB/T39867—2021在產(chǎn)品上應(yīng)該有明確標(biāo)識(shí)，合格的產(chǎn)品應(yīng)有銘牌標(biāo)識(shí)。有特殊包裝要求的，應(yīng)按使用方和供應(yīng)方之間的協(xié)議規(guī)定。產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中應(yīng)小心輕放，禁止擠壓和碰撞。8.4儲(chǔ)存6GB/T39867—2021(規(guī)范性附錄)光學(xué)透過率、光學(xué)透過率不均勻性的檢測(cè)方法A.1檢測(cè)原理根據(jù)物質(zhì)在特定波長處或一定波長范圍吸收光譜的特性及朗伯-比爾定律光的吸收度，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析。透過率是透過晶體的光通量與其入射晶體光通量的百分比，用T來表示。光學(xué)透過率不均勻性是沿晶體的某個(gè)方向，不同位置處的光學(xué)透過率的差異，用TNU來表示，表達(dá)式如式(A.1)所示：…(A.1)式中：Tmax——在相同測(cè)量條件下的同次測(cè)量中，同一晶體上所有取樣位置處的光學(xué)透過率最大值；Tmin——在相同測(cè)量條件下的同次測(cè)量中，同一晶體上所有取樣位置處的光學(xué)透過率最小值；Tave——在相同測(cè)量條件下的同次測(cè)量中，同一晶體上所有取樣位置處的光學(xué)透過率算術(shù)平均值。A.2檢測(cè)設(shè)備紫外分光光度計(jì)(200nm～1000nm)。A.3檢測(cè)條件測(cè)試室應(yīng)具有適當(dāng)?shù)谋芄鈼l件，室內(nèi)溫度為25℃±5℃。A.4樣品準(zhǔn)備A.4.1光學(xué)透過率按照B.1參比樣品的相同規(guī)格加工檢測(cè)樣品。A.4.2光學(xué)透過率不均勻性檢測(cè)樣品準(zhǔn)備主要步驟如下：a)在外觀質(zhì)量檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品上，晶體的兩端和中間截取大于40mm×40mm×30mm的晶塊，依次編號(hào)(例如：S?,S?,S?……S),樣品數(shù)量不少于3只；b)按B.1中參比樣品的要求加工成檢測(cè)樣品，待測(cè)。A.5檢測(cè)步驟主要步驟如下：a)接通電源，打開儀器開關(guān)，預(yù)熱10min;7b)將測(cè)量模式設(shè)為測(cè)定光學(xué)透過率，且根據(jù)需要設(shè)定波長測(cè)量范圍；c)調(diào)整光路以確保光全部進(jìn)入積分球內(nèi)；d)自動(dòng)調(diào)零后，在設(shè)定的波長范圍內(nèi)進(jìn)行掃描；e)用分析純乙醇和無紡布將加工好的樣品表面擦拭干凈；f)打開樣品室，放入待測(cè)樣品，以其40mm×40mm面垂直對(duì)準(zhǔn)光路，關(guān)閉樣品室后開始測(cè)量；g)讀取測(cè)得的樣品的光學(xué)透過率T;h)更換下一個(gè)樣品，重復(fù)A.5f)、g)中的方法，檢測(cè)并記錄所有樣品480nm處的光學(xué)透過率T,記為T;。A.6參數(shù)計(jì)算計(jì)算過程如下：a)從T?,T?,T?……T;中找到最大值Tmax;b)從T?,T?,T?……T;中找到最小值Tmin;c)按照式(A.2)計(jì)算T;的算術(shù)平均值Tave;d)將最大值Tmx、最小值Tm和算術(shù)平均值Tave帶入到式(A.1)中，計(jì)算其光學(xué)透過率不均勻…(A.2)Ti———第i個(gè)檢測(cè)樣品在480nm處的光學(xué)透過率；n——檢測(cè)樣品的數(shù)量。8GB/T39867—2021(規(guī)范性附錄)鍺酸鉍閃爍晶體參比樣品B.1參比樣品的制作從批量鍺酸鉍閃爍晶體中，挑選出外觀質(zhì)量合格的晶體，并按以下步驟制作加工參比樣品：a)在外觀質(zhì)量檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品上截取大于40mm×40mm×30mm的晶塊；b)將晶塊置于烘箱中退火(2h從室溫升至200℃±5℃,保溫4h后自然降至室溫);c)取出后，將每只晶塊的兩個(gè)40mm×40mm的面拋光，其余面磨砂，拋光面的粗糙度Ra≤0.05μm,加工成40mm×40mm×30mm的樣品，尺寸公差為±0.04mm;d)退火后的樣品應(yīng)避光加工和存放，避免紫外光和其他高能粒子的照射。B.2參比樣品的選擇參比樣品應(yīng)滿足表B.1中的性能指標(biāo)。表B.1鍺酸鉍閃爍晶體參比樣品的性能指標(biāo)性能指標(biāo)外觀內(nèi)部質(zhì)量無晶界和散射顆粒表面質(zhì)量無色、無肉眼可見劃痕、崩口、裂紋樣品尺寸40mm×40mm×30mm,尺寸公差為±0.04mm表面加工兩個(gè)40mm×40mm面拋光，其他面磨砂拋光面粗糙度閃爍性能發(fā)光峰位480nm±3nm光學(xué)透過率480nm波長處應(yīng)大于75%(光程為30mm)光輸出9942ph./MeV±129ph./MeV能量分辨率應(yīng)小于10%(輻射源為137Cs源)9(規(guī)范性附錄)輻照損傷的檢測(cè)方法C.1檢測(cè)原理晶體在長期接受大劑量射線(X或γ射線等)輻射后會(huì)產(chǎn)生輻照損傷，導(dǎo)致晶體的透過率和光輸出降低。本標(biāo)準(zhǔn)中，輻照損傷RD采用輻照前后光輸出的下降程度來表征，表達(dá)式如式(C.1)所示：式中：P—-—輻照前，檢測(cè)樣品的脈沖幅度，單位為道(channel);Pa——輻照后，在相同的測(cè)量條件下，檢測(cè)樣品的脈沖幅度，單位道(channel)。C.2檢測(cè)設(shè)備見GB/T13182—2007中6.1中的規(guī)定。C.3檢測(cè)環(huán)境室內(nèi)溫度為19℃±1℃,其他參照GB/T13181—2002中的4.1的要求。C.4檢測(cè)步驟主要步驟如下：a)輻照前，按照GB/T13181—2002中第5章的規(guī)定檢測(cè)樣品的脈沖幅度P;b)將檢測(cè)樣品經(jīng)500rad60Coγ射線源的劑量照射，輻照后避光保存12h以上；c)在相同的檢測(cè)條件下，以相同的方法檢測(cè)輻照后樣品的脈沖幅度Pa。C.5參數(shù)計(jì)算將相同的檢測(cè)條件下測(cè)得的輻照前后樣品的脈沖幅度P、Pa帶入到式(C.1)中，計(jì)算其輻照損傷RD。(規(guī)范性附錄)光輸出不均勻性的檢測(cè)方法D.1檢測(cè)原理光輸出不均勻性是沿晶體的某個(gè)方向，不同位置處光輸出的差異，用LNU來表示，表達(dá)式如式(D.1)所示：Pmax——在相同測(cè)量條件下的同次測(cè)量中，同一晶體上所有取樣位置處的脈沖幅度最大值，單位為道(channel);Pmin——在相同測(cè)量條件下的同次測(cè)量中，同一晶體上所有取樣位置處的脈沖幅度最小值，單位為道(channel);Pave——在相同測(cè)量條件下的同次測(cè)量中，同一晶體上所有取樣位置處的脈沖幅度算術(shù)平均值，單位為道(channel)。D.2檢測(cè)設(shè)備見GB/T13182—2007中6.1中的規(guī)定。D.3檢測(cè)環(huán)境室內(nèi)溫度為19℃±1℃,其他參照GB/T13181—2002中的4.1的要求。D.4檢測(cè)步驟主要步驟如下：a)按照B.1中的規(guī)定加工檢測(cè)樣品；b)按照GB/T13182—2007中6.4.1中的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)；c)記錄檢測(cè)樣品的脈沖幅度P;d)更換下一個(gè)樣品，重復(fù)b)、c)中的方法，檢測(cè)并記錄所有樣品的脈沖幅度P,記為Pi。D.5參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算過程如