CHƯƠNG 7. VẬT LIỆU PHÁT QUANG TIA X VÀ VẬT LIỆU NHẤP NHÁY

phát xạ huỳnh quang tia x×phổ điện tử quang tia x×máy quang phổ huỳnh quang tia x×+vật liệu nhấp nháy×+đầu dò nhấp nháy×+sơ đồ chụp× máy phát xạ huỳnh quang tia xvật liệu phát quang là gìhuỳnh quang tia x huỳnh quang tia xphổ kế huỳnh quang tia xmáy phổ kế huỳnh quang tia x

CHƯƠNG 7 VẬT LIỆU PHÁT QUANG TIA X VÀ

VẬT LIỆU NHẤP NHÁY

7.1 GIỚI THIỆU

Thuật ngữ vật liệu phát quang tia X và vật liệu nhấp nháy thường được dùng hoán

đổi cho nhau Một số tác giả sử dụng thuật ngữ vật liệu phát quang tia X khi ứng dụngđòi hỏi màn hình bột, còn thuật ngữ vật liệu (chất) nhấp nháy được dùng khi ứng dụngđòi hỏi các đơn tinh thể Cơ chế vật lý của quá trình phát quang trong hai loại vật liệunày giống nhau về nguyên lý và có thể so sánh được với vật liệu phát quang catốt

Vì đây là một lĩnh vực khá rộng nên người ta còn chia loại vật liệu này thành hai

lớp khác nhau: vật liệu dùng cho các ứng dụng có sử dụng kỹ thuật tích phân và vật liệu dùng cho các ứng dụng có sử dụng kỹ thuật đếm Kỹ thuật tích phân đo cường độ

sáng dưới điều kiện kích thích liên tục: đó là kỹ thuật nhạy và cho kết qủa dạng hìnhảnh (ví dụ quen thuộc là chụp phim X-quang trong chẩn đoán bệnh) Kỹ thuật đếmphân loại sự bức xạ được kích thích bởi các xung đơn lẻ, nó cho biết số lượng sự kíchthích (ví dụ quen biết là sử dụng vật liệu nhấp nháy trong nhiệt lượng kế điện từ đểđếm photon, điện tử và các hạt khác)

Vật liệu phát quang tia X được định nghĩa là vật liệu có khả năng hấp thụ tia X và chuyển một cách hiệu quả năng lượng hấp thụ thành ánh sáng phát quang, thường là các bức xạ nằm trong vùng tử ngoại và khả kiến Vì vậy trong phần này chúng ta sẽ

xem xét hiện tượng hấp thụ tia X, một số nguyên tắc quan trọng về chụp ảnh tia X, cácđòi hỏi đối với vật liệu để thoả mãn yêu cầu ứng dụng

Trong phần tiếp theo sẽ thảo luận về một số phương pháp chế tạo vật liệu Tuỳthuộc vào yêu cầu ứng dụng vật liệu có thể điều chế dưới hai dạng: bột và đơn tinh thể.Cuối chương sẽ là một số nhận định về tương lai phát triển của loại vật liệu này

7.2 VẬT LIỆU PHÁT QUANG TIA X

hoặc lớn năng lượng liên kết EK của điện tử K Sự hấp thụ đó cho phổ liên tục bắt đầu

từ EK kéo dài về phía năng lượng cao hơn, về bên trái hình 7.1 Tương tự, các điện tử Lliên kết yếu hơn đưa đến ba phổ hấp thụ liên tục bắt đầu từ các năng lượng ELI, ELII,

ELIII Các điện tử có liên kết yếu hơn nữa, lớp M , cho các đỉnh hấp thụ ở năng lượngthấp hơn nữa tuỳ thuộc vào nguyên tử số

Hệ số hấp thụ tia X gia tăng mạnh theo giá trị nguyên tử số, vì vậy, vật liệu phátquang tia X cần phải có chứa các nguyên tố nặng, nói cách khác khối lương riêng củavật liệu phải lớn

7.2.2 Màn tăng quang thông thường

Sau khi khám phá ra tia X ngay lập tức Rơnghen (Roentgen) nhận ra rằng việc pháthiện các tia X trực tiếp bằng phim ảnh không hiệu quả Lý do là sự hấp thụ của phimảnh đối với tia X rất yếu Như vậy đòi hỏi thời gian chiếu xạ dài và hình ảnh thu được

sẽ không rõ nét khi đối tượng chiếu dịch chuyển Trong khi đó tia X gây tác hại mạnhtới cơ thể người Ngay sau khám phá của Rơnghen, các nghiên cứu về vật liệu có thểhấp thụ tia X để chuyển thành năng lượng ánh sáng đã được bắt đầu Chỉ một năm sau(1896) Pupin đã đề nghị dùng CaWO4 cho mục đích này, đặc trưng phát quang của nó

đã được thảo luận trong các chương trước Vật liệu này đã được dùng làm tấm tăngquang trong khoảng 75 năm, giữ kỷ lục tuyệt đối của một vật liệu phát quang

Hệ thống chụp X quang y tế dựa trên việc sử dụng tấm tăng quang được mô tả trênhình 7.2 Bức xạ tia X truyền qua cơ thể bệnh nhân được phát hiện bởi vật liệu phátquang tia X dùng làm tấm tăng quang Ánh sáng phát quang phát ra được ghi nhậnbằng phim ảnh Độ nhạy phổ của phim phù hợp tối ưu với sự phân bố năng lượng phổ

Hình 7.1 Sơ đồ biểu diễn hệ số hấp thụ tia X thay đổi theo năng lượng tia X.

ánh sáng huỳnh quang phát ra Bên cạnh ứng dụng này ta biết còn có một số ứng dụngtương tự, chẳng hạn kiểm tra kết cấu vật liệu mà không cần phá huỷ mẫu

Khảo sát sự tạo ảnh trên phim cho kết quả: kích thước hạt tinh thể và độ nén chặtchúng trên tấm tăng quang cũng như độ dày của tấm tăng quang là các nguyên nhânquyết định độ nét của ảnh chụp được Kích thước tinh thể càng nhỏ, độ nén chặt caohơn và màn có độ dày nhỏ hơn sẽ cho ảnh có độ nét cao hơn

Vì vậy, các yêu cầu đặt ra đối với vật liệu phát quang tia X dùng trong tấm tăng

quang là: hấp thụ tia X tốt, khối lượng riêng lớn, hiệu suất chuyển đổi năng lượng tia

X thành ánh sáng cao, phổ bức xạ bao phủ độ nhạy phổ của phim (thực tế là bức xạ màu lục và bức xạ màu lam), bền vững và giá cả chấp nhận được

7.2.3 Màn vật liệu tích luỹ cưỡng bức quang

Khoảng hơn hai mươi năm trước, công ty Fuji giới thiệu kỹ thuật chụp ảnh X quangmới Kỹ thuật này dựa trên việc sử dụng màn vật liệu tích luỹ cưỡng bức quang,nguyên tắc làm việc của nó dựa trên quá trình phát quang cưỡng bức quang (OSL) có

cơ chế được mô tả trên sơ đồ hình 7.3

Do chiếu xạ các điện tử được nâng từ vùng hoá trị lên vùng dẫn Trong vật liệu tíchluỹ một số điện tích tự do tạo thành bị bắt bởi các bẫy bắt điện tử và lỗ trống Bẫy bắt

là các trạng thái năng lượng định xứ trong vùng cấm được tạo thành do tạp chất hoặckhuyết tật mạng Nếu độ sâu bẫy E lớn hơn kT thì xác suất giải phóng nhiệt khỏi bẫyE lớn hơn kT thì xác suất giải phóng nhiệt khỏi bẫynhỏ không đáng kể và hình thành một trạng thái siêu bền

Phim

Hình 7.2 Sơ đồ hệ thống chụp phim X quang trong y tế, dùng

tấm tăng quang.

Năng lượng tích luỹ có thể được giải phóng bằng cưỡng bức nhiệt hoặc cưỡng bứcquang Khi cưỡng bức nhiệt, vật liệu sau chiếu xạ được đốt nóng đến nhiệt độ ở đóđiện tử bị bắt có thể vượt qua rào thế E bằng năng lượng nhiệt, chúng được giảiphóng khỏi bẫy và tái hợp với hạt tải trái dấu Trong trường hợp tái hợp bức xạ, tínhiệu phát quang sẽ được phát hiện và được gọi là quá trình phát quang cưỡng bức nhiệt(Thermally stimulated luminescence - TSL)

Khi cưỡng bức quang, năng lượng của photon tới được dùng để các điện tử bị bắtvượt qua rào thế E, lúc này quá trình được gọi là phát quang cưỡng bức quang(Optically stimulated luminescence - OSL) Hiện tượng phát quang cưỡng bức của cácvật liệu tích luỹ đã được phát hiện và nghiên cứu từ rất lâu, bên cạnh ứng dụng đang

đề cập ở đây chúng còn được dùng khá phổ biến trong đo liều bức xạ và đầu đo hồngngoại

Hệ thống chụp X quang dựa trên các vật liệu tích luỹ cưỡng bức quang được mô tảtrên hình 7.4 Phim ảnh thông thường được thay bằng màn vật liệu tích luỹ, photon tia

X sau khi truyền qua cơ thể bệnh nhân được vật liệu trên màn hấp thụ, năng lượng tíchluỹ trên màn tỉ lệ với liều lượng tia X truyền tới màn Hình ảnh lưu giữ trên màn đượcđọc bằng cách quét màn vật liệu bằng chùm tia laser He-Ne hội tụ Ánh sáng laser đỏ(632.8nm) cưỡng bức sự tái hợp dẫn đến quá trình OSL Cường độ ánh sáng OSL tỉ lệvới liều lượng tia X Ứng với mỗi một điểm khi tia laser rọi tới cường độ OSL đượcghi nhận bằng nhân quang điện và lưu giữ bằng máy tính, ảnh X quang trong máy tính

có thể được quan sát trên màn hình hoặc lưu giữ trong ổ cứng

Vùng dẫn c b

Vùng hoá trị

a d

b 2

Vật liệu tích lũy

Bệnh nhân

Nguồn tia X

điện

Sợi quang

Màn vật liệu tích lũy

(a)

(b)

Kỹ thuật mới này có một số ưu điểm nổi bật so với phép chụp x quang sử dụngphim thông thường Đáp ứng của hệ thống là tuyến tính ít nhất trên bốn bậc của liềulượng tia X, từ 10-2 đến 102mR Khoảng đáp ứng rộng đó tránh được sự quá ngưỡng vàdưới ngưỡng liều chiếu lên cơ thể bệnh nhân Độ nhạy của hệ thống cao, do độ nhạycủa nhân quang điện lớn hơn nhiều độ nhạy của phim ảnh Độ nhạy cao cho phép hạthấp thời gian chiếu, tránh tác hại của tia X lên cơ thể Cuối cùng, tín hiệu ảnh chụpđược số hoá rất dễ cho việc lưu giữ và xử lý bằng máy tính cho kết quả chính xác vànhanh chóng hơn

Ngoài nhược điểm giá thành cao, kỹ thuật mới này còn có nhược điểm chủ yếu là

độ phân giải không cao Do sự tán xạ của tia laser hiệu suất của hệ này cũng kém hơnhiệu suất của hệ thông thường Điều đó cản trở ứng dụng trong lĩnh vực yêu cầu độphân giải cao Sự phát triển màn vật liệu tích luỹ mờ có sự tán xạ tối thiểu hy vọng sẽgiải quyết được vấn đề này

Một vật liệu phát quang tích luỹ tốt phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Hệ số hấp thụ tia X lớn Điều này có nghĩa là vật liệu có khối lượng riêng lớn

- Năng lượng tích luỹ trong vật liệu trên một đơn vị liều lượng tia X phải lớn để thuđược độ nhạy cao

- Thời gian tắt của bức xạ cưỡng bức quang phải ngắn (<10s) để có tốc độ đọc tínhiệu nhanh.

- Sự mất mát thông tin (fading) tích luỹ trong vật liệu phải chậm (thông tin tích luỹphải tồn tại vài giờ sau khi chiếu tia X)

- Sự cưỡng bức phải được thực hiện bằng bức xạ đỏ hoặc hồng ngoại gần Bức xạcưỡng bức phải ở trong khoảng 300-500nm, vùng nhạy nhất của nhân quang điện.Vật liệu cưỡng bức quang hiện đang dùng trong hầu hết các hệ chụp ảnh số làBaFBr:Eu2+ Cơ chế vật lý của quá trình OSL trong vật liệu này đã được nhóm tác giảTakahashi xây dựng Các nghiên cứu về quang dẫn và cộng hưởng từ (EPR) cho thấyrằng, do chiếu xạ tia X một số lỗ trống bị bắt bởi ion Eu2+ tạo thành Eu3+ và một sốđiện tử bị bắt tại các nút khuyết (vacancy) halogen tạo thành tâm màu F Sự chiếu sángtrong dải hấp thụ của tâm F cưỡng bức sự hình thành tái hợp của điện tử được giảiphóng khỏi tâm F với các lỗ trống bị bắt bởi Eu2+, năng lượng tái hợp đưa Eu2+ lêntrạng thái kích thích 4f65d Ion Eu2+ trở về trạng thái cơ bản bằng cách phát bức xạ đặctrưng của nó ở 390nm

Tiến bộ mới nhất của ứng dụng vật liệu phát quang trong chụp ảnh X quang dùngcho chuẩn đoán và điều trị bệnh là hệ thống chụp X quang cắt lớp (ComputedTomography - CT) Đây là một tiến bộ kỹ thuật rất quan trọng giúp cho sự chuẩn đoánbệnh chính xác hơn nhiều, nâng cao hiệu quả của công tác điều trị, nhất là các tai biến

Vật liệu CaWO4 có thể điều chế dễ dàng bằng phương pháp phản ứng pha rắn:

Na2WO4 + CaCl2  CaWO4 + 2NaClMuối ăn tạo thành sau phản ứng đóng vai trò làm chất chảy để tạo thành các hạt đadiện có diện tích bề mặt vào khoảng 0.2-0.3m2/g và kích thước hạt trung bình khoảng5-10m Đó là kích thước hạt lý tưởng, nếu nhỏ hơn sẽ mất mát cường độ bức xạ do

sự tán xạ bên trong còn nếu lớn hơn thì rất khó trong việc tạo thành màn mỏng và đều.Hình thái của hạt vật liệu cực kỳ quan trọng trong ứng dụng làm tấm tăng quang, lýtưởng nhất là có dạng gần như hình cầu để có được sự bó chặt tối ưu.

Vật liệu BaFCl:Eu2+ được điều chế bằng phương pháp phản ứng pha rắn sử dụngcác hợp chất ban đầu là BaF2, BaCl2 và oxít hoặc muối chứa ion europium Do cấu trúctinh thể dạng lớp nên hình dạng của tinh thể BaFCl:Eu2+ giống phiến mỏng và khôngđẳng hướng Các phiến mỏng như vậy rất bất tiện trong việc tạo thành màn hay tấmtăng quang Vấn đề tương tự cũng xảy ra với vật liệu LaOBr

Hợp chất RE2O2S (RE - nguyên tố đất hiếm) cũng thường dùng làm vật liệu phátquang tia X Cấu trúc tinh thể làm cho các hạt vật liệu này có dạng đa diện khá hoànhảo, thích hợp cho việc chế tạo màn, tấm tăng quang mỏng và đều Ví dụ, Gd2O2S:Tb3+

là vật liệu thường gặp nhất trong ứng dụng này Xuất phát từ các vật liệu ban đầu gồm

Gd2O3, Tb4O7, Na2CO3 và Na2S2O3:5H2O sau quá trình nghiền trộn hỗn hợp được nungthiêu kết ở 1200oC trong 4 giờ Kết thúc bằng quá trình rửa sạch vật liệu bằng dungdịch axit clohydric loãng và nước cất trước khi sấy khô

7.3.2 Vật liệu dạng tấm (Gốm - Ceramic)

Gần đây loại vật liệu nhấp nháy mới dựa trên các vật liệu gốm đã được phát triển.Chất nhấp nháy gốm này có thể là đa tinh thể, chất vô cơ hoặc chất rắn phi kim loại.Các tấm gốm mỏng rất có triển vọng đối với ứng dụng trong phép chụp ảnh X quangcắt lớp (CT)

Cách thức chế tạo các tấm gốm phát quang này theo công nghệ chế tạo gốm thôngthường: thiêu kết (sintering) hỗn hợp bột dưới nhiệt độ nóng chảy của chúng Do hệquả của cách thức điều chế này, các tính chất của chất nhấp nháy gốm không nhữngđược xác định bằng mạng chủ, tạp chất (chất kích hoạt) mà còn bằng cả kỹ thuật côngnghệ Trái với việc chế tạo các bột phát quang thông thường, việc tổng hợp vật liệugốm dạng tấm mỏng yêu cầu dựa trên vật liệu bột có kích thước hạt nhỏ dướimicromet và diện tích bề mặt đạt tới 50m2/g Thêm vào đó, sự pha tạp đồng nhất theo

tỉ lệ phân tử rất quan trọng

Việc tổng hợp vật liệu bột được thực hiện theo nhiều phương pháp khác nhau Sau

đó, vật liệu bột được xử lý thành tấm mỏng, dạng khối rắn nhờ các biện pháp ép kết

hợp với thiêu kết ở nhiệt độ thích hợp Khối rắn biểu lộ đặc trưng phát quang tốtnhưng có công suất phát quang thấp do tính xốp cao - 50% thể tích.

Tính xốp đó có thể được hạ thấp bằng quá trình thiêu kết ở nhiệt độ cao Để đạtđược sự kết tập hoàn hảo sự thiêu kết cần được thực hiện trong chân không, sau khithực hiện chế độ ép nóng hoặc dưới áp suất hơi đẳng tĩnh

Lưu ý rằng vật liệu phát quang tia X cũng có thể là đơn tinh thể, chúng được nuôi

và phục vụ cho một số ứng dụng đặc biệt

7.4 CÁC VẬT LIỆU PHÁT QUANG TIA X CÓ ỨNG DỤNG PHỔ BIẾN

7.4.1 Vật liệu dùng cho màn tăng quang thông thường

Vai trò lịch sử của CaWO4 đã được phác hoạ ở trên, đây là vật liệu không thích hợplắm đối với yêu cầu của một vật liệu phát quang tia X Hấp thụ tia X tương đối thấp,chỉ có một trong số 6 nguyên tử hấp thụ mạnh tia X có năng lượng nằm trong khoảngthường dùng trong y tế: 30-80keV, đó là nguyên tử W

Một số nhược điểm của vật liệu CaWO4:

- Khối lượng riêng không đủ lớn: 6.06g/cm3

- Dải bức xạ rộng của nó, xem hình 7.5, gây khó khăn khi ứng dụng: phim nhạy đốivới bức xạ màu lam không tận dụng được phần màu lục của phổ bức xạ Mặt khác,mặc dù đây là một vật liệu bền và rẻ nhưng điểm yếu chính là hiệu suất chuyển đổinăng lượng tia X thành ánh sáng rất thấp, chỉ khoảng 6%

- Một nhược điểm nữa của CaWO4 là sự phát quang kéo dài rất mạnh Phát quang kéodài mạnh của bức xạ là nguyên nhân làm xuất hiện hình bóng mờ trong lần chiếu xạtiếp theo, ảnh thu được không rõ nét

Đa số nhược điểm kể trên đều thuộc bản chất bên trong của vật liệu CaWO4 vì vậycác nghiên cứu tìm kiếm vật liệu tốt hơn thay thế cho CaWO4 vẫn đang được tiếnhành

Hình 7.5 Phổ bức xạ của CaWO 4 kích thích bằng tia X.

Vật liệu phát quang tia X thương phẩm pha tạp đất hiếm đầu tiên là BaFCl:Eu2+ củahãng Du Pont Vật liệu này hấp thụ tia X mạnh và hiệu suất chuyển đổi thành nănglượng ánh sáng cao hơn CaWO4 Tuy nhiên, có khối lượng riêng thấp (4.56g/cm3) vàhình dạng tinh thể bất tiện như nêu trên

Hình 7.6 chỉ ra phổ bức xạ của BaFCl:Eu2+ Cực đại của dải gần với độ nhạy đỉnhcủa phim nhạy ánh sáng màu lam Phổ bức xạ này gồm hai phần, bức xạ vạch nhọnứng với dịch chuyển trong cấu hình 4f7 (6P7/28S) của Eu2+, và dải bức xạ rộng ứng vớidịch chuyển ngoài cấu hình 4f65d4f7 Rõ ràng là mức thấp nhất của cấu hình 4f65d

có năng lượng chỉ hơi cao hơn mức 6P7/2 một chút, như đã nêu trong chương 3 Độrộng dải bức xạ cũng nhỏ hơn so với CaWO4

Vật liệu phát quang tia X có nhiều tính chất tốt hơn là LaOBr:Tm3+ Mạng chủ này

có cùng cấu trúc với BaFCl, nhưng có khối lượng riêng lớn hơn đáng kể: 6.13g/cm3.Phổ bức xạ của nó được đưa ra trên hình 7.7, gồm các dịch chuyển vạch trong cấu hình4f12 của Tm3+ nằm trong vùng tử ngoại gần và màu lam Hiện nay vật liệu này là sảnphẩm thương mại do các tính chất ưu việt của nó

Hình 7.6 Phổ bức xạ của BaFCl:Eu 2+ , kích thích bằng tia X.

Hình 7.7 Phổ bức xạ của LaOBr:Tm 3+ , kích thích bằng tia X.

Vật liệu phát quang tia X phát bức xạ màu lục có chất lượng cao là Gd2O2S:Tb3+ (doTecotzky phát hiện) Đây cũng là tinh thể có cấu trúc lớp, dùng phương pháp điều chếthích hợp có thể thu được hình dạng tinh thể rất đẹp Khối lượng riêng khá cao: 7.34g/

cm3 và hấp thụ tia X mạnh Hiệu suất chuyển đổi năng lượng của nó đạt khoảng 15%,

rõ ràng là lớn hơn nhiều so với CaWO4 Phổ bức xạ của vật liệu này nằm trong vùngmàu lục, ứng với các bước chuyển 5D47FJ của Tb3+, nên được xem là vật liệu tốt nhấtkhi phối hợp với phim nhạy bức xạ màu lục

Các nghiên cứu tiếp theo đã phát hiện ra một loạt vật liệu phát quang tia X phát xạmàu lục rất tốt, đáp ứng yêu cầu phù hợp với vùng nhạy nhất của phim Đó là các vậtliệu: GdTaO4:Tb3+, Gd2SiO5:Tb3+ và Gd3Ga5O12:Tb3+

Đáng ngạc nhiên hơn là việc phát minh ra vật liệu gốc tantalate, có đặc trưng vật lýgiống CaWO4 Đó là vật liệu cải tiến của YTaO4, được ký hiệu M- YTaO4, là sự thayđổi độ biến dạng méo của khoáng vật silit (CaWO4) Khối lượng riêng của vật liệu nàyđạt 7.55g/cm3, phổ bức xạ của nó như trên hình 7.8 ứng với dịch chuyển truyền điệntích trong nhóm tantalate

Vật liệu này về thực chất là nguồn phát bức xạ tử ngoại, nếu thay thế một phầntantalate (Ta) bằng niobium (Nb) thì dải bức xạ dịch về phía sóng dài hơn Hiệu suấtchuyển đổi năng lượng của vật liệu này vào khoảng 9%

Cũng đã phát hiện thấy vật liệu xếp chặt cao, hấp thụ tia X mạnh hơn cả M- YTaO4,

đó là M-LuTaO4, có khối lượng riêng đạt tới 9.75g/cm3 Tuy nhiên, do giá của Lu2O3rất đắt nên cản trở việc ứng dụng thương mại

Chính vì những lý do nêu trên, các vật liệu phát quang tia X tốt nhất, hiện đangdùng cho các tấm tăng quang trong các hệ chụp phim X quang thông dụng là:LaOBr:Tm3+, Gd2O2S:Tb3+ và M- YTaO4

Hình 7.8 Phổ bức xạ của M-YTaO 4 , kích thích bằng tia X.

7.4.2 Vật liệu dùng cho màn tích luỹ cưỡng bức quang

Vật liệu phát quang tia X phổ biến nhất cho mục đích này được xác định làBaFBr:Eu2+ Đặc trưng phát quang của nó giống như vật liệu đồng hình BaFCl:Eu2+vừa trình bày ở trên Bẫy bắt điện tử là các vacancy anion, bẫy bắt lỗ trống hình thànhnhờ các ion anion hoặc một ion oxygen ở vị trí fluorine và tâm phát quang chính là ion

Eu2+ Hình 7.9 đưa ra phổ bức xạ của BaFBr:Eu2+ Bức xạ này là do dịch chuyển4f65d4f7 của ion Eu2+

Các nghiên cứu đã phát hiện một số vật liệu phát quang tia X tích luỹ khác đượcthống kê như sau:

- Ba2SiO4Br6:Eu2+ và Ba2GeO4Br6:Eu2+, việc thêm một lượng nhỏ tạp niobium (Nb)

sẽ cải thiện khả năng tích luỹ và làm thay đổi cơ chế tích luỹ

- Ba2(PO4)2:Eu2+, đây cũng là vật liệu quang phát quang (PL) hiệu quả Thêm vàomột lượng nhỏ tạp La3+ ta sẽ thu được vật liệu có khả năng tích luỹ lớn Ion H+ (H+luôn có sẵn trong vật liệu do một vật liệu ban đầu là (NH4)2HPO4 đóng vai trò tâm bắtđiện tử Lỗ trống được cho là bị bắt ở gốc PO43-

- Y2SiO5:Ce3+, trong vật liệu này các điện tử bị bắt bởi các vacancy oxygen và lỗtrống bị bắt bởi các ion Ce3+ (trở thành Ce4+) Cưỡng bức nhiệt hoặc quang đều dẫn đến

sự tái hợp của điện tử với lỗ trống tại ion Ce3+ để cho bức xạ ở khoảng 400nm có thờigian tắt rất ngắn (35ns)

Các kết quả vừa đưa ra cho thấy các vật liệu tích luỹ tia X có thành phần hoá họcthay đổi rất khác nhau và các cơ chế vật lý của sự tích luỹ còn chưa được hiểu một

Hình 7.9 Phổ bức xạ của BaFBr:EuCườ 2+ ở 40 và 270K.