钨合金屏蔽件应用于射波刀
- 分类：钨业知识
- 发布于 2015年7月10日
- 点击数：1609
射波刀（Cyberknife）是一种可治疗多种癌症的革新性技术，是继伽玛刀之后一种最新的可以切除脑肿瘤的微创手术。由于钨合金材料高密度，高辐射屏蔽能力及无毒环保性，使其成为制造射波刀仪器的首选屏蔽材料。
射波刀（Cyberknife）是利用一个能产生6MVX射线、重285英镑由钨合金材料制造而成的轻型直线电子加速器(Linear Electron Accelerator)。该系统设有一个三维机械臂，并把钨合金直线加速器依附在机械臂上。通过计算机(UNIX工作台)运算，采用图像引导技术获取的低剂量三维放射图像，由CT扫描来追踪 肿瘤位置，然后再以正确剂量的放射线来切除肿瘤。此技术的准确率非常高，误差可小于毫米。这种技术称为CMSR(Computer Medicated Stereotactic Radiosurgery)。
射波刀（Cyberknife）的一个特点是它有一个多功能的机械臂，机械臂中安装了钨合金直线加速器，钨合金直线加速器可通过机械臂的运动产生一个三维环形射线场使射线射出的射线定位精准度提高，也使机械操作更加简便。
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Tm3+,Yb3+共掺钨酸钙多晶材料的上转换发光及荧光温度特性-4 结果与讨论(5)
- 分类：钨业知识
- 发布于 2015年7月10日
- 点击数：1488
上转换温度特性的分析根据发射光谱可知,Tm3+的3F2与3F3能级间距较小,理论上基于荧光强度比的方法利用689和705nm红色上转换荧光可实现温度测量.为了了解有关光学温度传感器的特性,我们研究了980nm二极管激光器抽运下,在313—773K温度范围内下来自Tm3+/Yb3+共掺CaWO4样品中Tm3+的两个邻近红色发光带随温度变化的荧光谱,如图6所示,相应激光功率为330mW.从图中很明显地观察到,随着温度的升高,荧光强度大幅度增强,但是发射峰的位置并没有改变.相比较313K温度下的689和705nm的荧光强度,773K温度测得的荧光强度分别增强了14和12倍.这是因为当样品温度升高时,低能级3H4上的Tm3+借助于热激发跃迁至高能级3F2,3,使能级3F2,3上的粒子数增加,即导致了I689和I705增强.并且由于温度的升高,低能级3F3上的Tm3+热布居到高能级3F2,从而使689与705nm处的荧光强度比随着温度的升高是增加的.因此,3F2与3F3这两个热耦合能级对可以被用在利用荧光强度比技术的光学测温装置中,实现非接触式的温度测量.
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Tm3+,Yb3+共掺钨酸钙多晶材料的上转换发光及荧光温度特性-4 结果与讨论(4)
- 分类：钨业知识
- 发布于 2015年7月10日
- 点击数：1557
为了进一步说明Tm3+,Yb3+共掺CaWO4中的能量传递和上转换发光机制,图5给出了Tm3+,Yb3+的能级结构.由于Yb3+对980nm的激光有强烈吸收,所以当Yb3+与Tm3+共掺时,Yb3+可以将能量传递给Tm3+,起到敏化剂的作用,从而增强Tm3+的上转换发光.具体的上转换过程如下:在980nm激光器的抽运下,首先Yb3+吸收一个980nm的光子发生2F7/2→2F5/2的跃迁,处于激发态的Yb3+将能量转移给基态Tm3+的3H6能级使其跃迁至3H5能级.由于Yb3+的2F5/2能级和Tm3+的3H5能级能量并不完全匹配,所以Yb3+向Tm3+的能量传递过程需要在声子的辅助下完成.处于3H5能级的Tm3+非辐射弛豫到3F4能级,而在3F4能级的Tm3+可以继续从Yb3+获得能量跃迁至更高的3F2,3,这时3F2,3上的离子一部分完成3F2→3H6和3F3→3H6跃迁,发出689和705nm的红光,此为2光子吸收过程.另一部分3F2,3上的Tm3+也可以非辐射弛豫到低的能级3H4.此外在3H4能级的Tm3+也能继续从Yb3+获得能量从而被激发到更高的1G4能级,这样通过吸收3个光子后1G4→3H6蓝色跃迁(477nm)和1G4→3F4红色跃迁(749nm)就产生了.但是对于689和705nm的红光,根据双对数曲线拟合得到的2.42和2.38,我们认为这部分的上转换机制应该来自两部分,一部分是前面所说的两光子过程,而另外一部分为3光子过程,即通过3次能量传递跃迁到1G4上的离子非辐射弛豫到3F2,3能级,完成3F2→3H6和3F3→3H6的跃迁.
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Tm3+,Yb3+共掺钨酸钙多晶材料的上转换发光及荧光温度特性-4 结果与讨论(3)
- 分类：钨业知识
- 发布于 2015年7月10日
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Tm3+,Yb3+共掺钨酸钙发光强度与抽运动率的双对数曲线分析：
为了更好地了解Tm3+的上转换机制,我们对Tm3+的蓝光和红光波段的上转换发射强度与激光器的激发功率之间的关系进行了研究.在非饱和状态下,某激发态能级向低能级跃迁产生的荧光强度I与抽运功率P满足下列关系式:I∝Pn,I是荧光强度,P是抽运激光功率,n为每发射一个可见光子所吸收的激发光子的数目,∝表示正比于.样品的双对数lgI-lgP曲线如图4所示.从图中可以看出,拟合得出的n值分别为2.83,2.78,2.42,2.38.表明样品的上转换蓝光和红光4个发射带的产生是基于3光子和双光子的吸收过程.
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Tm3+,Yb3+共掺钨酸钙多晶材料的上转换发光及荧光温度特性-4 结果与讨论(2)
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- 发布于 2015年7月10日
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图3为Yb3+浓度对Tm3+,Yb3+共掺CaWO4样品的上转换发光强度的影响.从图中可以看出,随着Yb3+浓度的增加,上转换蓝光(477nm)和红光(649,689和705nm)的变化趋势相似.两种光的强度都是先随着Yb3+浓度的增加而增大,当Yb3+摩尔百分比为3%时,强度都达到最大.随着Yb3+浓度的继续增大,两种光的强度都逐渐减小,出现了浓度猝灭现象.出现这种现象的原因是Tm3+和Yb3+之间存在着能量传递和能量反传递.当Yb3+摩尔百分比在1%—3%变化时,随Yb3+浓度增大,Yb3+向Tm3+能量传递是主要的能量传递方式,因此上转换发光强度增大.但是当Yb3+摩尔百分比大于3%时,会出现Tm3+向Yb3+反向能量传递,并且Yb3+间也会发生交叉弛豫,因此Tm3+上转换发光强度呈减小趋势。
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