高光产额SrI_(2)Eu^(2+)晶体制备及其闪烁性能研究

SrI_(2)Eu^(2+)晶体因其极高的光产额和优良的能量分辨率,在伽马射线高分辨测量中呈现出良好的应用前景。采用改进的坩埚下降法制备出掺杂浓度为5.0%的SrI_(2)Eu^(2+)晶体,加工制成了直径为25 mm,厚度分别为3,6,9,12 mm的单透光防潮封装SrI_(2)Eu^(2+)闪烁体。研究了4种不同尺寸闪烁体对^(241)Am,^(137)Cs,^(60)Co放射源伽马射线的响应,测试了SrI_(2):Eu^(2+)晶体的荧光光谱、能量分辨率、发光产额及衰减时间等闪烁性能。实验结果表明:SrI_(2)Eu^(2+)晶体的发光光谱峰值位于436 nm,SrI_(2)Eu^(2+)晶体闪烁性能随晶体厚度减薄或伽马射线能量的提高而提升。3 mm厚度SrI_(2)Eu^(2+)闪烁体对1.173 MeV^(60)Co伽马射线的能量分辨率达到了2.74%,在^(137)Cs源伽马射线激发下,光产额达到1.23×10^(5)MeV^(-1),是传统NaI:Tl闪烁体光产额的3倍以上,与当前国际上报道的最好的实验结果相当。

引力波伽马射线暴探测用大尺寸溴化镧晶体封装件的制备及性能研究

本文采用改进的坩埚下降法生长了∅76 mm×76 mm的以氯化铈(CeCl 3)为掺质的溴化镧(LaBr 3)晶体。该晶体经切割、研磨加工、封装制成超薄铍(Be)金属LaBr 3晶体防潮封装件,封装件的晶体尺寸为∅76 mm×15 mm,入射窗选用200μm厚的Be金属片,当入射能量为5.9 keV时能量分辨率为55%。对封装件依次开展力学(1000 g冲击、14.12 g随机振动)、热真空(-40~+50℃、≤1.3×10^(-3)Pa)、辐照(160 krad剂量60 Co辐照)试验,并对试验前后封装件进行闪烁性能表征。结果表明,试验前后晶体外观无肉眼可见变化,662 keV的能量分辨率由5.30%变至4.89%,光输出损失0.2%。