抗輻射玻璃是廣義光學(xué)玻璃的一種。包括防輻射玻璃和耐輻射玻璃,主要用作診斷X射線(xiàn)機(jī)房、CT、ECT、PET、CT-PET等機(jī)房以及X射線(xiàn)攝影防護(hù)室、防護(hù)門(mén)防護(hù)屏上的觀察窗,以及核醫(yī)學(xué)用操作防護(hù)屏等
防輻射玻璃主要是對(duì)γ射線(xiàn)和X射線(xiàn)有非常大吸收能力的玻璃。當(dāng)γ射線(xiàn)或X射線(xiàn)進(jìn)入防護(hù)玻璃時(shí),由于玻璃內(nèi)部產(chǎn)生光電效應(yīng)、生成正負(fù)電子對(duì),同時(shí)產(chǎn)生激發(fā)態(tài)和自由態(tài)電子,使射入的γ射線(xiàn)或X射線(xiàn)能量減小,穿透力下降,起到了防護(hù)作用。
當(dāng)防輻射玻璃的密度增加時(shí),屏蔽能力也相應(yīng)增加。防γ射線(xiàn)的玻璃的密度通常不小于4.5g/cm。近年來(lái),已開(kāi)始用密度為6.2~6.5g/cm的玻璃,常用的有ZF系列。
耐輻射光學(xué)玻璃主要指在γ射線(xiàn)作用下不易著色的光學(xué)玻璃。耐輻射光學(xué)玻璃牌號(hào)的命名,仍根據(jù)光學(xué)玻璃牌號(hào),注明能耐輻射的倫琴數(shù),例如,K509耐輻射光學(xué)玻璃的光學(xué)常數(shù)同K9,且能耐10倫琴劑量的γ射線(xiàn)。普通玻璃受高能射線(xiàn)輻射后產(chǎn)生自由電子,它與玻璃內(nèi)部的缺位結(jié)合,形成色心。同時(shí)也可使原子核移位,破壞了正常的結(jié)構(gòu),也產(chǎn)生色心,使玻璃著色。
耐輻射光學(xué)玻璃中引入了CeO2,在高能γ射線(xiàn)輻照后,由于式①,能俘獲電子,不使玻璃內(nèi)部產(chǎn)生色心,且因Ce和Ce的吸收帶在紫外區(qū)。當(dāng)CeO2含量過(guò)高時(shí),在紫外、紅外的吸收帶延伸到可見(jiàn)光區(qū),使可見(jiàn)光的藍(lán)色區(qū)域吸收增加,導(dǎo)致玻璃呈黃色。同時(shí),也會(huì)因玻璃中其他成分的影響而加深顏色,所以CeO2的含量不能太高,在K509中CeO2的含量約為0.4%~0.5%,在K709中CeO2約為1%。