掺镧氟化钡晶体的闪烁光慢成分抑制特性

研究不同掺Ｌａ浓度下ＢａＦ２闪烁晶体的慢成分抑制特性对于该晶体的实际应用具有十分重要的意义．通过同步辐射闪烁先衰减时间谱和Ｘ光激发发射光谱的测量，系统地获得了在掺Ｌａ含量小于或等于１％（质量百分比）范围内国产ＢａＦ２：Ｌａ闪烁晶体的快、慢成分抑制比，两种独立方法的实验结果基本吻合．

抑制BaF_2晶体闪烁光慢成分的选择吸收膜系的研究

根据BaF_2晶体闪烁光快、慢成分波段的不同,设计并制备了用于抑制该晶体闪烁光慢成分的AL_2O_3/MgF_2/Al/MgF_2…金属-介质选择吸收膜系.透射光谱、发射光谱和发光衰减时间谱的实验结果显示,所研制的选择吸收膜系达到了预期的要求,BaF_2晶体闪烁光快、慢成分比提高了80倍以上,有效地提高了BaF_2闪烁晶体在高计数率测量中的应用价值.

加载光子带隙膜系BaF_2晶体闪烁光慢成分抑制和抗γ辐照损伤的研究

根据BaF2晶体闪烁光快、慢成分波段的不同,设计并制备了用于抑制该晶体闪烁光慢成分的 Al2O3/MgF2/Al/MgF2…光子带隙膜系。实验结果显示:加载光子带隙膜系的BaF2晶体,其闪烁光快/慢成分 比提高80倍以上;经剂量为1×105Gy的60Coγ射线辐照后,其透射光谱、发射光谱和发光衰减时间谱没有明 显的变化,这表明由光子带隙膜系与BaF2晶体所构成的快闪烁器件不仅可有效避免慢成分的干扰,而且还具 有很强的抗γ辐射性能。

掺杂抑制氟化钡晶体慢闪烁成分研究进展

高能物理强度前沿装置、飞行时间技术正电子发射断层扫描、超高频辐射成像和正电子湮灭寿命谱分析等应用对闪烁体的时间响应提出了更高的要求,发展超快衰减闪烁体已成为研究热点之一。氟化钡晶体是一种具有亚纳秒级快闪烁成分的独特无机闪烁体,但其衰减时间约0.6μs的慢闪烁发光成分会在高计数率应用时引起严重的信号堆积。作为一种抑制慢闪烁成分的有效途径,氟化钡晶体慢闪烁成分抑制的掺杂研究在过去三十年受到持续关注。本文回顾了掺杂抑制氟化钡晶体慢闪烁成分的研究历史,提出了掺杂元素选择的基本原则,重点介绍稀土金属(La、Y、Lu和Sc)、碱土金属(Mg、Sr)、过渡金属(Cd)和碱金属(K)等掺杂的慢闪烁成分抑制特性、内在机理和应用研究情况,并展望了所面临的挑战与机遇。

大尺寸高质量掺钇氟化钡闪烁晶体的透光特性

氟化钡(BaF2)晶体是一种具有亚纳秒快闪烁成分的独特无机闪烁体,但其~600 ns的慢闪烁成分会在高计数率应用时引起严重的信号堆积问题,我们近期研究结果表明,1at%的Y掺杂即可有效抑制该慢闪烁成分。本研究采用真空坩埚下降法成功生长出大尺寸、高钇掺杂(3at%)的BaF2晶体,加工出的200 mm长BaF2:3at%晶体无肉眼可见包裹体和开裂等宏观缺陷,在200~800 nm范围内的光学透过率接近理论计算值,表明大尺寸BaF2:Y晶体的光学透过率和均匀性得到了显著地改善,有望应用于高能物理强度前沿实验等重要领域。