新型高光输出快响应的LaCl_3:Ce晶体时间响应性能测量

LaCl3:Ce晶体是新型高发光产额、快衰减的无机晶体。利用皮秒级激光器和纳秒脉冲源对国产该类晶体的时间响应性能进行测量;同时推算并使用了用脉冲法获得晶体发光衰减常数的简单估算公式。实验结果表明:LaCl3:Ce晶体对皮秒脉冲器的时间响应衰减时间常数为25 ns,与文献符合较好;对纳秒脉冲源的时间响应衰减时间常数为69.13 ns。衰减时间的差异考虑为发光机制的不同与环境散射的影响。

国产无机闪烁晶体LaCl_3∶Ce的探测能力和时间响应测量

以国产的掺铈氯化镧(LaCl3∶Ce)闪烁晶体与线性电流大于1.5 A的光电倍增管构成闪烁探测器,利用60Co、137Cs放射性标准源场,实验测量这种探测器对γ辐射的探测能力,并与同情况NaI∶Tl闪烁探测器进行比对;利用266 nm单色激光和ns级的γ脉冲辐射分别对这种闪烁体的光致激发、辐射激发的时间响应性能进行测量。测量结果表明:国产新型LaCl3∶Ce无机闪烁晶体样品构成的探测器对1.25 MeV、0.66 MeVγ射线的探测能力平均约为同情况NaI∶Tl闪烁探测器的103%,高的已超过了同尺寸NaI∶Tl构成的闪烁探测器;266 nm单色激光光致激发时间响应波形前沿、半高宽、后沿和衰减常数分别为1.05 ns、17.42 ns、54.30 ns和24.61 ns,ns级的γ脉冲辐射激发的时间响应波形前沿、半高宽、后沿和衰减常数分别为1.52 ns、21.99 ns、75.13 ns和34.19 ns。

LaCl3闪烁探测器在γ能谱测量中的应用

用几个标准γ源对LaCl3和NaI闪烁体探测器的能量分辨率进行了刻度,并对测量的结果进行了比较,发现LaCl3探测器的分辨率要优于NaI探测器。为了得到精度较高的γ能谱,用EGSnrc计算了LaCl3探测器的能量响应函数,作为探测器的解谱响应矩阵。用探测器测量了152Eu标准γ源,逆矩阵法解谱后的γ能谱与HPGe谱仪测量结果以及标准值进行比较,发现LaCl3探测系统在能量线性、探测效率以及能量分辨方面都具有很好的性能,说明该探测器在γ能谱测量具有很好的应用前景。

HPXe电离室和LaCl_3(Ce)探测器在核材料鉴别中的应用

在核材料鉴别中,鉴于铀、钚材料中同位素种类多,发射的多条γ射线能量比较集中(主要都在0.1-2MeV之间)且分支比都比较小,生成的γ能谱复杂等特点,对于测量铀、钚材料的γ探测器要求具有高的能量分辨本领和探测灵敏度。常用于该种测量的是NaI闪烁探测器和HPGe探测器,而新的高压氙(HPXe)电离室探测器和LaCl3(Ce)探测器为核材料的鉴别提供了一种新的有效检测手段。

LaCl_3:Ce^(3+)闪烁体正电子湮没寿命谱仪

对国内最新研制出的LaCl3:Ce3+闪烁晶体时间特性进行了测试,用该种晶体尝试组建了正电子湮没寿命谱仪,时间分辨率达到了350ps。由于LaCl3:Ce3+探头在具有快速时间响应特性的同时还具有较高的能量分辨率,用该探头组建正电子湮没寿命谱仪将具有许多潜在的优势。

国产LaCl_3:Ce探测器裂变γ能区多能量点灵敏度测量

应用60Co强γ源进行康普顿散射,再结合0.67MeV(137Cs源)和1.25MeV(60Co源)标准γ源,获得裂变γ能区多种能量γ辐射。以国产掺铈氯化镧(LaCl3:Ce)闪烁晶体样品配光电倍增管构成快响应闪烁探测器,在这些γ能量下对LaCl3:Ce探测器灵敏度进行了测量。测量结果表明:以LaCl3:Ce对0.67MeVγ的灵敏度为归一基准,LaCl3:Ce对1.25MeVγ的灵敏度约为1.28;对尺寸为φ40mm×2mm的LaCl3:Ce,能量在0.39～0.78MeV之间对应的灵敏度最大为1.18,最小为0.96;对尺寸为φ40mm×10mm的LaCl3:Ce,最大为1.06,最小为0.98。本测量数据可为理论计算LaCl3:Ce能量响应定标、校正提供测量数据参考,为获得裂变γ能区LaCl3:Ce探测器综合灵敏度提供实验数据依据。

LaCl_3:Ce晶体的拉曼光谱

掺铈氯化镧(LaCl3:Ce)闪烁晶体具有高光输出和快衰减特性,是目前作为甄别γ射线和中子、精确测量γ射线能量的最佳闪烁晶体。测量研究LaCl3:Ce的结构及振动模式有着重要的意义,在简单介绍有关拉曼散射基本理论,对氯化镧晶体结构与振动模式分析的基础上,利用实验测定结果讨论掺铈对氯化镧拉曼光谱的影响。

溴化镧/氯化镧电流型闪烁探测器性能研究

掺铈溴化镧(LaBr3∶Ce)及掺铈氯化镧(LaCl3∶Ce)是近年来出现的性能优良的新型无机闪烁体。本文对LaBr3∶Ce和LaCl3∶Ce电流型闪烁探测器的性能进行了研究,计算了探测器的相对灵敏度随入射γ射线能量的变化曲线,测定了其对137 Cs和60 Co的灵敏度,并检验了其γ/n分辨本领。结果表明,溴化镧和氯化镧探测器具有较高的γ灵敏度响应和γ/n分辨,适于测量低强度快脉冲中子、γ混合场中的γ射线束。

氯化镧晶体与低强度伽马快脉冲识别相关的性能测量

本文中对国内最新研制的掺铈氯化镧晶体的时间响应性能、伽马探测能力、伽马/中子的甄别能力进行了系列测量。测量结果表明该晶体具有时间响应快(～25ns)、伽马探测能力强(约1010C.cm2)、伽马/中子甄别能力高(～19)等特点。其适用于中子伽马混合辐射场中低强度伽马快脉冲的测量。

国产掺铈氯化镧晶体γ探测能力测量

掺铈氯化镧晶体(Lacl3:Ce)是国际上最新研制的无机闪烁快响应晶体,其具有对γ探测能力强,时间响应快,中子、γ分辨能力高等特点。在放射性标准源场中对首批国产掺铈氯化镧晶体配光电倍增管的γ灵敏度进行了测量,测量结果表明国产新型Lacl3:Ce无机晶体对1.25 MeV和0.66 MeVγ射线的探测能力约为NaI晶体的80%左右。此类晶体可作为低强度快脉冲γ辐射测量的候选晶体。

三种闪烁探测器对^(252)Cf裂变射线的响应测量

应用飞行时间谱,测量了LaCl3(Ce)、BC400、ST401三种闪烁探测器对252Cf裂变γ射线和中子的响应,获得了信号输出波形参数、定时精度、不同中子能量阈值的计数。测量了LaCl3(Ce)探测器被高密度聚乙烯屏蔽后的响应。BC400探测器对入射γ射线的定时精度为1.3 ns,ST401为1.5 ns。通过匹配快响应光电倍增管,LaCl3(Ce)探测器是混合场中测量γ射线时间序列的一种有效方法。

铈离子掺杂浓度对氯化镧(LaCl_3:Ce)闪烁晶体发光性能的影响

本文采用垂直Bridgman法,分别生长了未掺杂LaCl3和掺有不同浓度CeCl3的LaCl3闪烁晶体,并对它们的透光性质、发光性质和光衰减特性进行了测试和对比分析.发现未掺杂LaCl3晶体的吸收边位于215 nm附近,本征发射峰为405 nm,衰减时间在1μs以上.该发光属于纯氯化镧晶体的自陷激子发射,但随着CeCl3掺杂浓度的提高,源于自陷激子(STE)的本征发射强度逐渐降低,LaCl3:Ce晶体中的吸收边逐渐红移至300nm,由Ce3+中心所产生的5d→4f发射逐渐增强,其衰减时间加快至～20 ns.这种现象被解释为LaCl3晶格中的自陷激子向Ce3+离子发光中心的能量传递作用所致.

新型国产LaCl_3∶Ce晶体γ/n甄别能力研究

对国内最新研制的高光产额（-50000photons/MeV）、快响应（-25ns）无机晶体LaCl3∶Ce的γ/n甄别能力进行了研究。利用MC模拟程序进行建模计算,得出LaCl3∶Ce晶体的γ/n为19.56;利用DPF中子源DD靶进行实验测量,结果表明该晶体的γ/n高于19。理论计算结果与实验结果相符合。该晶体可以应用于中子、γ混合辐射场中γ脉冲的测量。