1 上海理工大学 机械工程学院，上海 200093
2 上海健康医学院 上海市分子影像学重点实验室，上海 201318
介质阻挡放电 (DBD) 在工业中得到广泛应用，但效率限制了它的进一步应用。提出了一种DBD结构和针板结构相结合的三电极结构。将正极性脉冲电源施加在DBD电极上，负极性脉冲电源施加到针板电极上。分析了不同结构下三电极DBD的放电特性、现象和光谱强度。结果表明，三电极结构更加有利于DBD放电通道的产生，其放电均匀性、发光强度均强于双电极DBD，特别是在丝网接地电极条件下，放电更加强烈。当三种电极结构正极性电压维持在11 kV，负极性电压为−5 kV时，丝网接地三电极中DBD的放电电流峰值达到1.54 A，而实心接地三电极和传统双电极中DBD的放电电流峰值为1.14 A和0.74 A。在负极性脉冲维持期间，针网间隙处于击穿状态，DBD放电出现很大的放电电流。在三电极结构中，随着施加在针板上负极性电压的升高也使三电极DBD放电更加强烈。不同结构下的DBD的放电光谱表明在丝网接地时三电极DBD激发粒子的光谱强度最强。这一趋势与DBD放电电流和功率一致。
介质阻挡放电 三电极结构 放电特性 发射光谱 dielectric barrier discharge three electrode structure discharge characteristics emission spectrum 强激光与粒子束
2024, 36(2): 025008
通过自主设计正极性Marx纳秒脉冲电源, 在不同放电频率、 不同电源电压幅值下, 采用发射光谱在真空环境下对氩气放电时的电子激发温度和电子密度进行测量计算。 通过双谱线法选取合适的Ar原子谱线, 求得电子激发温度在1 550～3 400 K之间, 在正极性脉冲电源做电压源, 且电源电压一定时, 电子激发温度随着电源频率的升高而呈现上升趋势, 在电源频率一定时, 电子激发温度也随着电源电压的增加而升高。 依据Stark展宽原理对真空体积介质阻挡放电时的电子密度进行了测量计算。 电子密度的数量级可达1013 m-3, 当电源电压不变时, 电子密度随电源频率的增加呈现上升趋势, 当电源频率不变, 电子密度随着电源电压的升高也逐渐提升。
真空介质阻挡放电 发射光谱 电子激发温度 电子密度 Vacuum DBD Emission spectrum Electron excitation temperature Electron density
1 上海健康医学院上海市分子影像学重点实验室，上海 201318
2 上海健康医学院医学影像学院，上海 201318
3 海军军医大学第一附属医院，上海 200433
4 上海交通大学医学院附属瑞金医院核医学科，上海 200020
核医学成像设备中的探测器是整个设备的核心部件。基于闪烁体探测器的核医学成像设备存在光电转换效率低和能量分辨率差等关键问题，短期内难以有效解决。而近年来碲锌镉半导体探测器的发展使得核医学成像设备在能量分辨率和空间分辨率等方面取得了很大的提高。本文以单光子发射计算机断层成像(SPECT)技术为例，首先介绍了核医学成像原理及设备组成，然后从碲锌镉探测器的工作原理及基本结构出发，综述了碲锌镉探测器的新技术及其在临床核医学的应用，最后结合核医学领域应用的需求展望了碲锌镉探测器的研究重点和技术发展趋势。
碲锌镉 探测器 核医学 单光子发射计算机断层成像 能量分辨率 光电转换效率 cadmium zinc telluride detector nuclear medicine SPECT energy resolution photoelectric conversion efficiency
