医用闪烁陶瓷钆镓铝石榴石CeGGAG的制备及其性能研究(3)
计算得到，其中Eg是能隙缝宽，β一般是2~3。发光效率能得到优化的材料一般的能隙缝宽Eg和β都比较小，这是由于发光中心吸收的能量是由激子发出的。根据已有的实验经验，密度高的材料能在较短距离内阻止住高能射线，并且穿过闪烁材料的可见光子数目和闪烁材料的厚度之间呈e指数衰减的关系：
（式1-2）
其中μ是闪烁材料的吸收系数，它随着闪烁材料密度的增加而增加。当闪烁体材料应用到医学成像中时，为了降低成本、减小尺度并且提高成像质量，常常采用原子序数比较高的重元素来增加材料密度，让闪烁体材料有较大的吸收系数。
迁移阶段：发光中心俘获激子的能量，但并是不是每个激子都能产生激发态的发光中心。运动的电子和空穴同样也可能被电缺陷俘获，如若这些缺陷的阱深较浅，易形成余辉，不利于闪烁体的发光。这一阶段基本上是大多数闪烁体关键的发光过程，在此阶段中可以通过二次掺杂或其他处理步骤对俘获的缺陷进行操作从而优化闪烁体的闪烁性能。在晶格内部有许多位置能让电子空穴对复合，比如特意掺杂进去的发光中心、杂质、缺陷位，还有本征晶格自身。
发射阶段：在该阶段过程中，发光中心向外辐射可见光子。从激发态跃迁到基态的方式有两种：辐射跃迁和无辐射跃迁。有：
（式1-3）
其中A是激发态跃迁到基态的总几率；Ar是辐射跃迁的几率；Anr是无辐射跃迁的几率。要使得辐射跃迁几率Ar最大，那么始态和终态就必须处于相反宇称和相同总自旋的状态下，否则，从理论上讲Ar为零。
闪烁陶瓷的发光效率由以上三个过程共同决定，所以用表达式表示辐射效率为：
（式1-4）
式中： 是没被吸收的辐射量； 是发射光的平均频率；s是电子-空穴对的能量向发光中心的传递效率；q是发光中心的量子效率； 是能隙缝宽， 一般大于2， 是每产生一个电子-空穴对所需要的能量。
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