醫學CT
計算機斷層掃描（CT）結合了一系列從身體周圍不同角度拍攝的X射線圖像，并使用計算機處理來創建人體內骨骼、血管和軟組織的橫截面圖像（切片）。CT掃描圖像提供的信息比普通X射線更為詳細。
CT掃描有很多用途，但它特別適合于快速檢查可能因車禍或其他類型創傷而受到內傷的人。CT掃描幾乎可以顯示身體的所有部位，用于診斷疾病或損傷，以及計劃醫療、手術或放射治療。
CT信號檢測與處理的工作流程如圖1所示。在X射線CT處理鏈中，檢測步驟通過物理探測器來執行，物理探測器捕獲衰減的X射線束并將其轉換為電信號，然后將電信號轉換為二進制編碼信息。如圖1所示，在幾個處理步驟之后，結果可用于計算機上的最終可視化和解釋。
在傳統的基于衰減的CT中，X射線在穿過材料的過程中由于吸收或散射而被衰減。然后通過使用X射線檢測器捕獲衰減的X射線來測量衰減。多年來，檢測技術已經有了相當大的進步。檢測器捕獲X射線束并將其轉換為電信號。X射線能量到電信號的這種轉換主要基于兩個原理：氣體電離檢測器和閃爍（固態）檢測器。兩種檢測原理的示意圖如圖2所示。氣體電離檢測器將X射線能量直接轉換為電能，而閃爍檢測器將X射線轉換為可見光，然后將光轉換為電能。
當X射線撞擊閃爍晶體時，它們會在閃爍介質內轉換為長波輻射（可見光）。然后將光導引至電子光傳感器，例如光電倍增管。光電倍增管吸收閃爍體發出的光，并通過光電效應射出電子。當光線照射到光電陰極時，電子被釋放，然后電子通過一系列倍增極級聯，并保持在不同的電位，從而產生輸出信號。
閃爍體材料的選擇至關重要，并且取決于X射線到光轉換所需的量子效率以及轉換過程的時間常數，該時間常數決定了探測器的“余輝”（即探測器的余輝）。甚至在關閉輻射后也可以拍攝圖像，如下一節所述）。現代的亞秒級掃描儀需要非常小的時間常數（或非常快的熒光衰減）。
應用于醫用CT的閃爍晶體
Ce:YAG
| 波長 (最大發射) (nm) | 550 |
| 衰減時間 (ns) | 70 |
| 發光量 (光子/kev) | 35 |
| 折光率 | 1.82@550nm |
| 輻射長度 (cm) | 3.5 |
在最大捕獲速率方面，YAP（Ce）相對于YAG（Ce）表現出更好的性能。但是，選擇YAG（Ce）晶體是因為它的發射光譜與光電二極管的靈敏度相當。量熱計必須在粒子加速器處理室工作，那里的磁場不可忽略，因此在讀出系統中使用光電二極管比YAP（Ce）晶體所需的標準光電倍增管更可取。此外，使用光電二極管量熱計的結果更緊湊，并允許減少整個pCT裝置的大小。
參考文獻
[1] Design and characterisation of a YAG(Ce) calorimeter for proton Computed Tomography application
[2] Characterization of a Silicon Strip Detector and a YAG：Ce Calorimeter for a Proton Computed Radiography Apparatus
[3] A High Speed Functional MicroCT Detector For Small Animal Studies
Ce:YAP
| 波長 (最大發射) (nm) | 370 |
| 衰減時間 (ns) | 28 |
| 發光量 (光子/kev) | 25 |
| 相對于Nal(Tl)的光輸出 (%) | 60-70 |
| 折射率 | 1.95@370nm |
YAP（Ce）由于具有高的光產額、良好的分辨率、硬度和非吸濕性，在醫療設備和環境監測探測器中通常用作帶光子的閃爍體。不幸的是，這種晶體在閃爍光中有一個緩慢的衰減時間。這限制了它們的高頻應用。在這種情況下，人們研究了如何利用這種晶體作為質子的量熱計，以較高的速度進入粒子，如質子計算機斷層掃描。
參考文獻
[1] YAP(Ce) crystal characterization with proton beam up to 60 MeV
[2] Mcps-range photon-counting X-ray computed tomography system utilizing an oscillating linear-YAP(Ce) photon detector
[3] Dark-count-less photon-counting X-ray computed tomography system using a YAP-MPPC detecto
CsI
| 波長 (最大發射) (nm) | 410 |
| 衰減時間 (ns) | 40 |
| 發光量 (光子/kev) | 25 |
| 相對于Nal(Tl)的光輸出 (%) | 75 |
| 折射率 | 1.82@410nm |
與傳統的由0.4 mm厚的氧化釓硫閃爍體組成的aS1000模型相比，CsI探測器具有8 mm厚的CsI晶體，具有更高的X射線吸收效率。
| CsI | 密度 (g/cm3) | 最大發射波長 (nm) | 衰減常數 (ns) |
| Ref[1] | 4.51 | 540 | 680 |
參考文獻
[1] A High Speed Functional MicroCT Detector For Small Animal Studies
Ce:LYSO
| 波長 (最大發射) (nm) | 410 |
| 衰減時間 (ns) | 40 |
| 發光量 (光子/kev) | 25 |
| 相對于Nal(Tl)的光輸出 (%) | 75 |
| 輻射長度 (cm) | 1.82@410nm |
Ce:LYSO是高密度，高光產率和短衰減時間的單晶非吸濕閃爍體，已成功用于醫學CT成像儀中。
參考文獻
[1] YAP(Ce) crystal characterization with proton beam up to 60 MeV
[2] Luminescence Emission Properties of (Lu; Y)2SiO5：Ce (LYSO：Ce) and (Lu; Y)AlO3：Ce (LuYAP：Ce) Single Crystal Scintillators Under Medical Imaging Conditions
[3] A comparative study of the luminescence properties of LYSO：Ce, LSO：Ce, GSO：Ce and BGO single crystal scintillators for use in medical X-ray imaging
Ce:LuAG
| 波長 (最大發射) (nm) | 535 |
| 波長范圍 (nm) | 475-800 |
| 衰減時間 (ns) | 70 |
| 發光量 (光子/kev) | 25 |
| 折射率 | 1.84@633nm |
通過使用具有高密度和高原子序數的材料可以實現高檢測效率。通常利用Ce3+的5d至4f快速發光，具有獨特的20-60 ns衰減時間來在室溫下提供有效的發射。摻Ce的Lu3Al5O12（LuAG:Ce）是眾所周知的閃爍體，具有理想的物理和閃爍特性。
參考文獻
[1] Crystal growth and characterization of LuAG：Ce：Tb scintillator
[2] Epitaxial growth of LuAG：Ce and LuAG：Ce,Pr films and their scintillation properties
BGO
| 波長 (最大發射) (nm) | 480 |
| 衰減時間 (ns) | 300 |
| 發光量 (光子/kev) | 8-10 |
| 折射率 | 2.15 |
| 能量分辨率 (%) | 12 |
鍺酸鉍 (BGO; Bi4Ge3O12) 具有較高的X射線截止功率，但其相對較低的閃爍效率（NaI（TI）的8-16%）和較長的閃爍衰減時間（300ns）要求與光電倍增管進行有效的光耦合，以獲得良好的時間分辨率和合理的能量分辨率。
參考文獻
[1] A QUAD BGO DETECTOR AND ITS TIMING AND POSITIONING DISCRIMINATION FOR POSITRON COMPUTED TOMOGRAPHY
[2] Plastic scintillation detectors for high resolution emission computed tomography.
[3] YAP(Ce) crystal characterization with proton beam up to 60 MeV
CdWO4
| 波長 (最大發射) (nm) | 490 |
| 衰減時間 (ns) | 14000 |
| 發光量 (光子/kev) | 12-15 |
| 相對于Nal(Tl)的光輸出 (%) | 50 |
| 折射率 | 2.2-2.3 |
鎢酸鎘 (CWO) 單晶廣泛應用于X射線計算機斷層掃描和內窺鏡、光譜和輻射測量設備，用于制造帶有光電二極管或光電放大器的小型探測器和計算機斷層掃描（CT）的多元素檢測組件。
參考文獻
[1] A bench-top megavoltage fan-beam CT using CdWO4-photodiode detectors. I. System description and detector characterization
[2] Production ofthe high-quality CdWO4 single crystals for application in CT and radiometric monitoring
[3] MONOLITHICALLY INTEGRATED X-RAY DETECTOR ARRAYS FOR COMPUTED TOMOGRAPHY
LaBr3
| 波長 (最大發射) (nm) | 380 |
| 衰減時間 (us) | 25 |
| 發光量 (光子/kev) | 63 |
| 輻射長度 (cm) | 1.881 |
| 反射損耗/表面 (%) | 6.3 |
LaBr3 (Ce) – 溴化鑭-是鑭和溴的鹽化合物，是新一代基于無機閃爍體的γ輻射探測器之一。LaBr3（Ce）閃爍體具有快速的光輸出衰減時間，具有優異的能量分辨率性能。
| LaBr3 | 密度 (g/cm3) | 光輸出 [Nal (Tl) (%)] | 衰減常數 (ns) |
| Ref[1] | 5.08 | 160 | 26 |
參考文獻
[1]A Study on Determination of an Optimized Detector for Single Photon Emission Computed Tomography
GOS
| 波長 (最大發射) (nm) | 510 |
| 衰減時間 (us) | 5.5 |
| 相對光輸出 (%) | 80 |
| 余輝 (%) | <0.01 |
| 發光強度 (keV) | 27.5 |
參考文獻
[1]Improvements in the X-ray Characteristics of Gd2O2S:Pr Ceramic Scintillators