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X-선 영상을 위한 Lu2Gd1Ga2Al3O12: Sm3+ or Dy3+ 형광체의 발광 특성 연구
오명진,김홍주,수피타 사하 한국물리학회 2021 새물리 Vol.71 No.11
In this study, the Lu2Gd1Ga2Al3O12 phosphor was fabricated using the solid-state reaction method, and its luminescence characteristics were studied. To confirm the crystallinity and the grain size of the Lu2Gd1Ga2Al3O12 phosphor, an X-ray difraction (XRD) and FE-SEM was measured . The emission spectra of the Lu2Gd1Ga2Al3O12 phosphor was measured using X-ray and UV light sources. The results comfirmed that the main peaks of Lu2Gd1Ga2Al3O12:Sm3+ and Lu2Gd1Ga2Al3O12:Dy3+ were between 550 to 750 nm and 450 to 800 nm, respectively. Lastly, the decay time was measured and compared to Lu2Gd1Ga2Al3O12:Sm3+ and Lu2Gd1Ga2Al3O12:Dy3+ phosphor. The luminescence spectra result of the X-ray was coincident to UV light sources. The Lu2Gd1Ga2Al3O12 phosphor is composed of rare earth elements such as Gd2O3 and Lu2O3, which have a high effective atomic Z numbers (Zeff = 55) and high detection efficiency for X-rays and gamma rays. Therefore, phosphar can be applied in fields of medical diagnostic imaging. 본 연구에서 고상 반응법을 이용하여 Lu2Gd1Ga2Al3O12 형광체 분말을 제조하여 그 형광물질의 특성을연구하였다. 먼저, Lu2Gd1Ga2Al3O12 형광체의 결정성을 X-선 회절 장치를 이용하여 측정하였으며FE-SEM을 이용하여 grain 크기를 확인하였다. 또한 X-선과 UV 광원을 이용하여 Lu2Gd1Ga2Al3O12 형광체의 발광 스펙트럼을 측정하였으며 그 결과 Lu2Gd1Ga2Al3O12:Sm3+ 형광체는 550 750 nm, Lu2Gd1Ga2Al3O12:Dy3+ 형광체는 450 – 800 nm사이에서 주 피크가 나타나는 것을 확인하였으며 XThis선과 UV 광원의 결과는 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 두 형광체의 붕괴시간을 측정하여각각 비교하였다. Lu2Gd1Ga2Al3O12 형광체는 Gd2O3 와 Lu2O3 등의 희토류 원소로 이루어져 있으며이 원소는 유효원자번호가 높기 때문에 (Zeff =55) 투과력이 큰 X-선 및 감마선에 대한 검출 효율이높으며 따라서 X-선을 이용한 의료 영상 진단 분야에 적용될 수 있는 장점이 있다.
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