Improved light extraction efficiency of cerium-doped lutetium-yttrium oxyorthosilicate scintillator by monolayers of periodic arrays of polystyrene spheres
Improved light extraction efficiency of cerium-doped lutetium-yttrium oxyorthosilicate scintillator by monolayers of periodic arrays of polystyrene spheres
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通过单层聚苯乙烯球周期性阵列提高掺铈镥钇氧原硅酸盐闪烁体的光提取效率
DOI：
10.1063/1.4793303
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发表时间：
2013-02
影响因子：
4
通讯作者：
Gu Mu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhu Zhichao;Liu Bo;Cheng Chuanwei;Yi Yasha;Chen Hong;Gu Mu
在这封信中，单层阵列的周期性聚苯乙烯（PS）球被设计成耦合到表面上的铈掺杂的氧化硅酸钇镥闪烁体，以提高光提取效率。相对于没有聚苯乙烯球的参考情况，萃取效率提高了38%。结合对透射和色散关系的模拟，详细分析了回音壁模式和衍射对提取机制的影响。结果表明，在传输损耗和衍射增强之间进行权衡，得到了414 nm的最佳直径。
In this Letter, monolayers of arrays of periodic polystyrene (PS) spheres are designed to couple onto the surface of cerium-doped lutetium-yttrium oxyorthosilicate scintillator to improve the light extraction efficiency. The enhancement of extraction efficiency up to 38% relative to the reference case without polystyrene spheres is achieved. Combining with the simulation for the transmission as well as its dispersion relation, detailed analysis of the effect of whispering gallery modes and diffraction on the extraction mechanism are given. As a result, the optimal diameter of 414 nm is obtained based on a trade-off between the transmission loss and the diffraction enhancement.
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