钨酸铅晶体（PWO）在核医学、高能物理领域前景广阔 我国研制实力强

　　钨酸铅晶体，简称PWO，化学式PbWO4，外观无色透明，为四方晶系、白钨矿型结构，是一种新型闪烁晶体。钨酸铅晶体具有密度高、响应速度快、辐射长度短、光衰减时间短、抗辐照损伤性能好、不潮解、成本较低等特点，是一种辐射探测效率高的闪烁体材料。

 

　　根据新思界产业研究中心发布的《2023-2028年中国钨酸铅晶体（PWO）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，钨酸铅晶体对γ射线吸收能力强，发射光谱适合与光电倍增管、硅光电二极管、雪崩光电二极管等匹配，是一种高能辐射探测材料，可以广泛应用在高能物理、核物理、核医学、工业CT等领域，是最具发展潜力的闪烁晶体之一，因此成为研究热点。

 

　　在核医学领域，为提高核医学影像设备（例如PET）性能，核心部件探测器的闪烁体材料要求不断提高，例如密度、响应速度、辐射长度、抗辐照能力等性能，钨酸铅晶体在这些性能方面优点突出，以其为闪烁体制造出的探测器除了探测性能优异外，还具有结构紧凑、附加设备需求少、成本较低等优点，因此受到重视。

 

　　钨酸铅晶体在高能物理领域同样具有竞争优势。欧洲核子研究中心（CERN）建造的用来探寻上帝粒子的大型强子对撞机（LHC），其核心部件电磁量能器即采用钨酸铅晶体制造。欧洲大型强子对撞机（LHC）是现阶段全球最大、能量最高的粒子加速器。

 

　　钨酸铅晶体生长难度大，一般采用提拉法、助溶剂法、坩埚下降法、垂直梯度凝固法等工艺进行制备。提拉法生长的晶体较易开裂且产量低，助溶剂法生长的晶体尺寸较小，这两种工艺无法满足高能物理等领域大尺寸、高质量、大批量、低成本的钨酸铅晶体需求，坩埚下降法成为重要制备工艺。此外，垂直梯度凝固法工艺简单、生长过程可控，可实现钨酸铅晶体工业化生产。

 

　　钨酸铅晶体的缺点是发光产额低，可以通过掺杂其他元素的方式进行性能改进，掺杂元素包括钕（Nd）、钆（Gd）、铒（Er）、镧（La）、铅（Pb）等，此外还可采用镧钼双掺、铌钼双掺等方式进行性能提升。

 

　　新思界行业分析人士表示，中国科学院上海硅酸盐研究所是全球技术领先的钨酸铅晶体研究机构，欧洲大型强子对撞机（LHC）采用的高质量、大尺寸钨酸铅晶体即由其生产，使得上帝粒子探测成为现实。整体来看，钨酸铅晶体凭借优异的综合性能，在核医学、高能物理等领域具有广阔发展前景，我国钨酸铅晶体研制实力强。

 

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