—PAGE—《GB/T13181-2024固體閃爍體性能測(cè)量方法》實(shí)施指南目錄一、《GB/T13181-2024》緣何升級(jí)？深度剖析舊標(biāo)準(zhǔn)局限性與新版核心價(jià)值二、新增測(cè)量方法如何重塑行業(yè)格局？專家解讀脈沖法/電流法并行方案的深遠(yuǎn)影響三、相對(duì)光輸出測(cè)量：關(guān)鍵技術(shù)與參數(shù)優(yōu)化，怎樣精準(zhǔn)提升測(cè)量精度？四、閃爍衰減時(shí)間測(cè)量：從單光子法到系統(tǒng)優(yōu)化，如何突破傳統(tǒng)局限實(shí)現(xiàn)飛躍？五、發(fā)射光譜測(cè)量新視野：《GB/T13181-2024》如何拓展波長(zhǎng)范圍與測(cè)量維度？六、固有脈沖幅度分辨率測(cè)量：測(cè)量原理與裝置的深度剖析，如何確保數(shù)據(jù)可靠性？七、溫度效應(yīng)測(cè)量新視角：《GB/T13181-2024》對(duì)固體閃爍體應(yīng)用的深遠(yuǎn)影響八、輻照硬度與自身放射性水平測(cè)量：新增指標(biāo)如何保障固體閃爍體的安全與長(zhǎng)效應(yīng)用？九、閃爍體陣列性能測(cè)試：不均勻性與光串?dāng)_測(cè)量，怎樣助力新型探測(cè)器的發(fā)展？十、《GB/T13181-2024》實(shí)施要點(diǎn)與未來展望：專家解析如何推動(dòng)行業(yè)邁向新高度一、《GB/T13181-2024》緣何升級(jí)？深度剖析舊標(biāo)準(zhǔn)局限性與新版核心價(jià)值（一）舊標(biāo)準(zhǔn)局限性在哪？隨著科技的迅猛發(fā)展，舊版GB/T13181在固體閃爍體性能測(cè)量方面的短板愈發(fā)明顯。對(duì)于新興的閃爍體材料，如鈣鈦礦材閃爍體、有機(jī)閃爍體等，舊標(biāo)準(zhǔn)未能充分考量其獨(dú)特特性。在復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景中，例如在醫(yī)療成像對(duì)高精度成像的需求，以及高能物理實(shí)驗(yàn)對(duì)微小粒子信號(hào)的捕捉場(chǎng)景下，舊標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)量關(guān)鍵性能參數(shù)時(shí)，難以提供足夠精確的數(shù)據(jù)，嚴(yán)重限制了相關(guān)行業(yè)的技術(shù)革新與發(fā)展，急需更新以契合新的技術(shù)趨勢(shì)。（二）2024版新增內(nèi)容的核心價(jià)值是什么？2024版新增α-β比、余輝等8項(xiàng)性能參數(shù)的測(cè)量方法，極大拓展了對(duì)固體閃爍體性能的評(píng)估維度。新納入的脈沖法/電流法并行方案，為測(cè)量工作提供了更多靈活性與精準(zhǔn)度選擇。這些新增內(nèi)容，有助于更全面、深入地了解固體閃爍體的性能，為其在醫(yī)療、科研、工業(yè)等領(lǐng)域的優(yōu)化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，推動(dòng)行業(yè)朝著更高效、更精準(zhǔn)的方向發(fā)展。二、新增測(cè)量方法如何重塑行業(yè)格局？專家解讀脈沖法/電流法并行方案的深遠(yuǎn)影響（一）脈沖法/電流法并行方案優(yōu)勢(shì)何在？脈沖法/電流法并行方案具有顯著優(yōu)勢(shì)。脈沖法中的全吸收峰法或康普頓分布邊緣法，能以全吸收峰或康普頓分布邊緣幅度精準(zhǔn)判定光輸出。而電流法可通過比較閃爍光導(dǎo)致的光電倍增管（PMT）陽極電流，來確定相對(duì)光輸出。并行方案使測(cè)量者可依據(jù)不同閃爍體特性與使用要求，靈活選擇測(cè)量方法，提升測(cè)量的精準(zhǔn)度與適應(yīng)性，滿足多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景需求。（二）新方案對(duì)不同領(lǐng)域應(yīng)用有何影響？在醫(yī)療成像領(lǐng)域，該方案能助力獲取更清晰、準(zhǔn)確的圖像，提升疾病早期診斷的準(zhǔn)確率。在環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)方面，可實(shí)現(xiàn)對(duì)放射性水平更精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有力保障公眾健康與環(huán)境安全。于高能物理研究中，能為粒子探測(cè)提供更可靠的數(shù)據(jù)，推動(dòng)對(duì)宇宙奧秘的探索進(jìn)程。不同領(lǐng)域借助新方案，優(yōu)化固體閃爍體性能，提升工作效率與成果質(zhì)量。（三）行業(yè)應(yīng)如何適應(yīng)新測(cè)量方法？行業(yè)需積極行動(dòng)以適應(yīng)新測(cè)量方法。一方面，相關(guān)企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)，使其熟練掌握脈沖法/電流法的原理、操作流程及數(shù)據(jù)處理方法。另一方面，要加大對(duì)測(cè)量設(shè)備的研發(fā)與升級(jí)投入，確保設(shè)備性能符合新測(cè)量方法的要求，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。同時(shí)，建立健全相關(guān)質(zhì)量控制體系，保障新測(cè)量方法在實(shí)際應(yīng)用中的規(guī)范性與可靠性。三、相對(duì)光輸出測(cè)量：關(guān)鍵技術(shù)與參數(shù)優(yōu)化，怎樣精準(zhǔn)提升測(cè)量精度？（一）脈沖法測(cè)量原理與關(guān)鍵要點(diǎn)脈沖法以全吸收峰或康普頓分布邊緣幅度作為判定光輸出的量度。單能γ輻射射入閃爍探測(cè)器，其輸出脈沖幅度的分布，主要由康普頓分布及全吸收峰（低原子序數(shù)的閃爍體除外）等譜段組成。測(cè)量時(shí)，需選用陽極靈敏度不均勻性（按待測(cè)閃爍體最大直徑所對(duì)應(yīng)的面積考慮）不超過20%的PMT，且根據(jù)閃爍體特性與使用要求選定合適的輻射源類型，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（二）電流法測(cè)量的技術(shù)要點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)景電流法是根據(jù)閃爍體的類型選用一種能量的電離輻射，激發(fā)標(biāo)樣及待測(cè)閃爍體，通過比較閃爍光導(dǎo)致的PMT陽極電流，來得到相對(duì)光輸出。使用的輻射源要足夠強(qiáng)，使測(cè)量時(shí)PMT的陽極輸出電流達(dá)到其本底電流的5倍以上。該方法適用于一些對(duì)脈沖法不太適用的閃爍體測(cè)量場(chǎng)景，在實(shí)際應(yīng)用中與脈沖法相互補(bǔ)充，為相對(duì)光輸出測(cè)量提供更多選擇。（三）提升相對(duì)光輸出測(cè)量精度的參數(shù)優(yōu)化策略為提升測(cè)量精度，需對(duì)多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。測(cè)量系統(tǒng)的非線性應(yīng)不大于3%，不穩(wěn)定性應(yīng)不大于3%，且測(cè)量過程中對(duì)穩(wěn)定性的檢測(cè)應(yīng)每工作不超過7h測(cè)一次。測(cè)量前，閃爍體應(yīng)蔽光存放，蔽光時(shí)間根據(jù)待測(cè)閃爍體本身的性能確定。對(duì)于測(cè)得的脈沖幅度譜，可根據(jù)需要進(jìn)行擬合、平滑處理，確定全吸收峰位或康普頓邊緣的脈沖幅度、峰的半高寬等測(cè)量值時(shí)，必要時(shí)采取插值法，以提高測(cè)量精度。四、閃爍衰減時(shí)間測(cè)量：從單光子法到系統(tǒng)優(yōu)化，如何突破傳統(tǒng)局限實(shí)現(xiàn)飛躍？（一）單光子法測(cè)量原理與要求詳解單光子法適用于測(cè)量閃爍衰減時(shí)間為ns級(jí)的閃爍體，是利用基于不連續(xù)的光子時(shí)間分布的單光子技術(shù)。該方法需要兩個(gè)PMT同時(shí)工作，PMT1與閃爍體直接耦合，每次受單光子信號(hào)激發(fā)后給出電信號(hào)；PMT2由中性濾光片與閃爍體隔開，使PMT2在每次受激發(fā)后產(chǎn)生一個(gè)光電子的幾率小于1（即單光子狀態(tài)）。通過測(cè)量該幾率分布得到光子發(fā)射曲線，進(jìn)而得出閃爍衰減時(shí)間常數(shù)。使用單光子法時(shí)，要求使用SiPM或快響應(yīng)PMT，時(shí)間幅度變換器道寬≤100ps，且需扣除裝置響應(yīng)時(shí)間（采用??Co切倫科夫光源標(biāo)定）。（二）直接示波法的原理與適用范圍直接示波法適用于測(cè)量閃爍衰減時(shí)間大于10ns的閃爍體。閃爍體與PMT耦合后，PMT光陰極入射光子通量與閃爍體光子發(fā)射率成線性關(guān)系，PMT在線性工作狀態(tài)下，其輸出電流與入射光子通量也成線性關(guān)系。測(cè)量閃爍體單次激發(fā)后，由PMT輸出電流隨時(shí)間的分布（電流脈沖）即可得到光子發(fā)射曲線，進(jìn)而求出閃爍衰減時(shí)間。此方法要求示波器和PMT的時(shí)間響應(yīng)足夠快且對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可以忽略。（三）測(cè)量系統(tǒng)優(yōu)化策略與突破方向?yàn)橥黄苽鹘y(tǒng)測(cè)量方法的局限，可從多方面優(yōu)化測(cè)量系統(tǒng)。在環(huán)境控制上，將溫度控制在(20±2)℃、濕度保持在50%-75%，以減少環(huán)境因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾。每日需用標(biāo)準(zhǔn)樣品驗(yàn)證系統(tǒng)穩(wěn)定性（≤3%），確保測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。此外，積極探索新型測(cè)量技術(shù)，如采用基于脈沖X射線激發(fā)的時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)（TCSPc）系統(tǒng)，可大大縮減測(cè)試時(shí)間，提升時(shí)間分辨率，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效率，為閃爍衰減時(shí)間測(cè)量帶來新的突破方向。五、發(fā)射光譜測(cè)量新視野：《GB/T13181-2024》如何拓展波長(zhǎng)范圍與測(cè)量維度？（一）測(cè)量的波長(zhǎng)范圍有何拓展？《GB/T13181-2024》將發(fā)射光譜測(cè)量的波長(zhǎng)范圍進(jìn)行了合理拓展，主要聚焦于300nm-900nm的發(fā)射光譜測(cè)量。相比以往，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這一波長(zhǎng)范圍的測(cè)量方法與要求進(jìn)行了更詳細(xì)的規(guī)定，為該領(lǐng)域的研究與應(yīng)用提供了更明確的指導(dǎo)。對(duì)于發(fā)射光波長(zhǎng)在300nm以下發(fā)射光譜測(cè)量，由于對(duì)激發(fā)光和分析單色儀都有特殊的要求，雖不在本標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)闡述范圍內(nèi)，但也提示了該領(lǐng)域的特殊性與進(jìn)一步研究方向。（二）新的測(cè)量原理與方法有哪些改進(jìn)？新的測(cè)量原理與方法在多方面有所改進(jìn)。在測(cè)量裝置上，對(duì)各組件的性能與匹配性提出了更高要求，以確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。測(cè)量步驟更加細(xì)化與規(guī)范，從樣品準(zhǔn)備、裝置調(diào)試到數(shù)據(jù)采集與處理，都有詳細(xì)的操作流程指導(dǎo)。例如，在樣品準(zhǔn)備階段，對(duì)閃爍體的清潔、固定等操作都有明確規(guī)定，減少因操作不當(dāng)導(dǎo)致的測(cè)量誤差，提升了測(cè)量結(jié)果的可靠性與可重復(fù)性。（三）拓展測(cè)量維度對(duì)研究與應(yīng)用的意義拓展發(fā)射光譜測(cè)量維度意義重大。在研究方面，能幫助科研人員更全面地了解固體閃爍體的光學(xué)特性，為新型閃爍體材料的研發(fā)提供更豐富的數(shù)據(jù)支持，推動(dòng)材料科學(xué)的發(fā)展。在應(yīng)用領(lǐng)域，例如在醫(yī)療成像中，更精準(zhǔn)的發(fā)射光譜測(cè)量可優(yōu)化成像效果，提高疾病診斷的準(zhǔn)確性；在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，有助于更準(zhǔn)確地識(shí)別放射性物質(zhì)，保障環(huán)境安全，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的升級(jí)與創(chuàng)新。六、固有脈沖幅度分辨率測(cè)量：測(cè)量原理與裝置的深度剖析，如何確保數(shù)據(jù)可靠性？（一）測(cè)量原理的深度解析固有脈沖幅度分辨率測(cè)量原理基于閃爍探測(cè)器輸出脈沖幅度的分布特性。當(dāng)單能輻射射入閃爍探測(cè)器，其輸出脈沖幅度并非單一值，而是存在一定分布。固有脈沖幅度分辨率反映了探測(cè)器對(duì)不同能量輻射的分辨能力，通過分析脈沖幅度譜中全吸收峰或康普頓分布邊緣的半高寬等參數(shù)，來確定固有脈沖幅度分辨率。該原理的準(zhǔn)確應(yīng)用，對(duì)于評(píng)估固體閃爍體在不同能量輻射下的性能表現(xiàn)至關(guān)重要。（二）測(cè)量裝置的關(guān)鍵組件與性能要求測(cè)量裝置主要包括PMT及高壓分壓器、匹配級(jí)、光屏蔽外殼、低壓電源、高壓電源、主放大器、多道脈沖幅度分析器、輻射源等組件。其中，PMT的性能對(duì)測(cè)量結(jié)果影響顯著，要求其陽極靈敏度不均勻性（按待測(cè)閃爍體最大直徑所對(duì)應(yīng)的面積考慮）不超過20%。測(cè)量系統(tǒng)的非線性應(yīng)不大于3%，不穩(wěn)定性應(yīng)不大于3%，以保障測(cè)量裝置能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定地獲取數(shù)據(jù)。（三）保障數(shù)據(jù)可靠性的操作與質(zhì)量控制要點(diǎn)在操作過程中，測(cè)量前閃爍體應(yīng)蔽光存放，蔽光時(shí)間依其自身性能確定。測(cè)量時(shí)，對(duì)每個(gè)測(cè)量的物理量，宜重復(fù)測(cè)量3次，取平均值以減小誤差。測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性檢測(cè)需每工作不超過7h進(jìn)行一次，若不穩(wěn)定性超出要求，前一次檢測(cè)及之后的測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)遺棄。對(duì)測(cè)得的脈沖幅度譜，可根據(jù)需要進(jìn)行擬合、平滑處理，確定相關(guān)測(cè)量值時(shí)，必要時(shí)采取插值法，從操作與質(zhì)量控制層面確保數(shù)據(jù)的可靠性。七、溫度效應(yīng)測(cè)量新視角：《GB/T13181-2024》對(duì)固體閃爍體應(yīng)用的深遠(yuǎn)影響（一）溫度效應(yīng)測(cè)量的重要性為何凸顯？隨著固體閃爍體在越來越多復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用，如在高溫工業(yè)場(chǎng)景、極地低溫科研探測(cè)等，溫度對(duì)其性能的影響不容忽視。溫度效應(yīng)測(cè)量能夠揭示固體閃爍體的基本性能，如相對(duì)能量轉(zhuǎn)換效率、光輸出或相對(duì)光輸出、有幅度分辨率、閃爍衰減時(shí)間、發(fā)射光譜等，隨溫度的變化規(guī)律。準(zhǔn)確掌握這些變化，對(duì)于優(yōu)化固體閃爍體在不同溫度環(huán)境下的應(yīng)用具有關(guān)鍵意義。（二）《GB/T13181-2024》中的測(cè)量方法與指標(biāo)《GB/T13181-2024》詳細(xì)規(guī)定了溫度效應(yīng)的測(cè)量方法。通過在不同溫度條件下，對(duì)固體閃爍體各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，記錄并分析數(shù)據(jù)變化。測(cè)量指標(biāo)涵蓋了上述提及的多項(xiàng)基本性能，形成了一套完整的溫度效應(yīng)評(píng)估體系。例如，在特定溫度區(qū)間內(nèi)，每隔一定溫度間隔測(cè)量相對(duì)光輸出的變化，以此繪制溫度-相對(duì)光輸出曲線，直觀展示溫度對(duì)該性能的影響。（三）對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的指導(dǎo)意義在醫(yī)療領(lǐng)域，一些移動(dòng)式醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備可能會(huì)在不同溫度環(huán)境下使用，了解溫度效應(yīng)對(duì)固體閃爍體性能的影響，可保障設(shè)備在各種環(huán)境下的檢測(cè)精度，確保診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。在能源勘探領(lǐng)域，在不同地質(zhì)溫度條件下，固體閃爍體用于探測(cè)放射性物質(zhì)時(shí)，依據(jù)溫度效應(yīng)測(cè)量結(jié)果，可對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度修正，提高勘探的可靠性，為不同應(yīng)用場(chǎng)景下固體閃爍體的穩(wěn)定、高效應(yīng)用提供有力指導(dǎo)。八、輻照硬度與自身放射性水平測(cè)量：新增指標(biāo)如何保障固體閃爍體的安全與長(zhǎng)效應(yīng)用？（一）輻照硬度測(cè)量的意義與方法輻照硬度測(cè)量對(duì)于評(píng)估固體閃爍體在輻射環(huán)境下的性能穩(wěn)定性至關(guān)重要。在一些高能輻射環(huán)境中，如核反應(yīng)堆監(jiān)測(cè)、高能粒子加速器實(shí)驗(yàn)等場(chǎng)景，固體閃爍體需要長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。通過測(cè)量輻照硬度，可了解其在受到一定劑量輻射后，性能參數(shù)如相對(duì)光輸出、固有脈沖幅度分辨率等的變化情況?！禛B/T13181-2024》規(guī)定了相應(yīng)的測(cè)量方法，通過模擬實(shí)際輻射環(huán)境，對(duì)固體閃爍體進(jìn)行輻照，然后檢測(cè)各項(xiàng)性能指標(biāo)的變化，以此評(píng)估其輻照硬度。（二）自身放射性水平測(cè)量的必要性與流程自身放射性水平測(cè)量是確保固體閃爍體安全應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。若固體閃爍體自身放射性水平過高，可能會(huì)對(duì)周圍環(huán)境及使用者造成潛在危害。該標(biāo)準(zhǔn)明確了自身放射性水平的測(cè)量流程，包括樣品制備、測(cè)量?jī)x器的選擇與校準(zhǔn)、測(cè)量環(huán)境的控制等。通過精確測(cè)量自身放射性水平，可篩選出符合安全標(biāo)準(zhǔn)的固體閃爍體，保障其在醫(yī)療、科研、工業(yè)等領(lǐng)域的安全使用。（三）對(duì)保障固體閃爍體安全與長(zhǎng)效應(yīng)用的作用輻照硬度與自身放射性水平測(cè)量，從性能穩(wěn)定性與安全性兩方面，為固體閃爍體的安全與長(zhǎng)效應(yīng)用提供保障。了解輻照硬度，可在設(shè)計(jì)與使用固體閃爍體時(shí)，合理規(guī)劃其工作環(huán)境與使用壽命，避免因輻射損傷導(dǎo)致性能下降。嚴(yán)格控制自身放射性水平，可杜絕潛在的安全隱患，確保人員與環(huán)境安全，促進(jìn)固體閃爍體在各領(lǐng)域的可持續(xù)應(yīng)用。九、閃爍體陣列性能測(cè)試：不均勻性與光串?dāng)_測(cè)量，怎樣助力新型探測(cè)器的發(fā)展？（一）閃爍體陣列不均勻性測(cè)量要點(diǎn)閃爍體陣列的不均勻性指同一個(gè)閃爍體陣列上各閃爍體單元之間特性的離散程度，本標(biāo)準(zhǔn)中特指相對(duì)光輸出的離散程度。測(cè)量時(shí)，需對(duì)閃爍體陣列中的每個(gè)單元進(jìn)行相對(duì)光輸出測(cè)量，通過統(tǒng)計(jì)分析這些數(shù)據(jù)，得出不均勻性指標(biāo)。例如，計(jì)算各單元相對(duì)光輸出的標(biāo)準(zhǔn)差與平均值的比值，以此量化不均勻性。準(zhǔn)確測(cè)量不均勻性，有助于評(píng)估閃爍體陣列的一致性，為優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)。（二）光串?dāng)_測(cè)量原理與方法光串?dāng)_是指閃爍體陣列的某一閃爍體單元產(chǎn)生的閃爍光傳輸?shù)较噜忛W爍體單元引起的不期望的信號(hào)輸出。測(cè)量光串?dāng)_時(shí)，通過激發(fā)某一