Y3+/Li+和Y3+/Na+双掺杂氟化钡快响应闪烁晶体

氟化钡(BaF₂)晶体是已知响应最快的闪烁晶体,在高能物理、核物理及核医学等领域有着广泛的应用前景。抑制BaF₂晶体的慢发光成分对其工程应用至关重要。本文利用坩埚下降法制备了高Y³⁺掺杂浓度5%、8%、10%(摩尔分数)的BaF₂晶体,并采用Y³⁺与碱金属离子(Li⁺、Na⁺)共掺杂的方法形成电荷补偿阻止间隙F^-的产生,制备了双掺杂型BaF₂快响应闪烁晶体,进而基于优化的5 ns和2 500 ns时间门宽测试方法,研究了Y³⁺掺杂浓度以及Y³⁺与碱金属离子(Li⁺、Na⁺)共掺杂浓度对BaF₂闪烁晶体快/慢成分比的影响规律。结果表明,生长的高浓度Y³⁺掺杂BaF₂晶体的光学质量优异,在220 nm和300 nm处透过率分别高于90%和92%;随着Y³⁺掺杂浓度由0提高至10%,BaF₂晶体的慢发光成分显著降低,快/慢成分比由0.15提高至1.21;生长的Y³⁺/Li⁺及Y³⁺/Na⁺共掺杂BaF₂晶体的慢发光成分较Y³⁺掺杂BaF₂晶体进一步降低,快/慢成分比最高分别可达1.63和1.61。研制的双掺杂BaF₂快响应闪烁晶体有望应用于高能物理、核物理前沿实验等重要领域。     

非氟卤化物闪烁晶体的研究现状和发展趋势

本文根据化学组成的特点将非氟卤化物闪烁晶体划分为AX、MX、RX3、AMX3、A2MX4、A4MX6、AM2X5、ARX4、A2RX5、A2A'RX6、A3RX6、A2TX6型等,其中A、M、R和T分别代表+1价、+2价、+3价和+4价的金属元素,X代表除氟以外的卤族元素,A'表示与A不同的+1价金属元素.着重介绍了其中光输出高于40000 ph/MeV的γ射线探测用闪烁晶体以及光输出高于20000 ph/MeV的中子和γ射线双探测用闪烁晶体,并对它们的研究现状和发展趋势进行了简要评述.     

溴硅酸锶钙铕（Ⅱ）的合成及其发光特性

本文以CaCO_3,SrCO_3,CaBr_2·2H_2O,SrBr_2·6H_2O,SiO_2,Eu_2O_3为原料,通过高温固相反应合成了溴硅酸锶钙铕(Ⅱ)发光新材料。利用正交试验法求得了材料合成的最佳条件,分析了钙锶摩尔比,二氧化硅的用量以及溴化物等对发光的影响。研究表明,溴硅酸锶钙铕(Ⅱ)的发光较溴硅酸锶铕(Ⅱ)和溴硅酸钙铕(Ⅱ)都强得多。     

直径2英寸氯化铈掺杂溴化镧晶体制备与闪烁性能研究

本文采用改进的Bridman法,以优化的工艺成功地定向生长出了φ50mm×50 mm的溴(氯)化镧(铈)晶体,即掺氯化铈的溴化镧晶体,简称LBC晶体,测量了样品的光输出、能量分辨率、闪烁时间特性等性能指标.结果表明,坩埚下降法定向生长φ50 mm的LBC晶体具有优异的闪烁性能,其能量分辨率为3.1;,光输出相当于NaI∶Tl晶体的156;,衰减时间为17ns.     

反式二苯乙烯(TSB)的溶液法晶体生长

本文观测了TSB在苯甲醚等有机溶剂中的结晶习性,测定了相应的溶解度曲线和亚稳区.采用溶液降温法在50~30 ℃的温度范围内进行晶体生长,获得透明度好的厘米级TSB晶体.通过对所得晶体进行X射线粉末衍射、紫外-近红外透过光谱、吸收光谱和紫外荧光光谱等测试,表明:本实验使用的不同生长溶剂对TSB晶体结构不会产生影响,所得晶体在410~1000 nm波长范围内透过率不低于80;,而在200~360 nm范围内有吸收,在波长为272.8 nm的激发光作用下,得到较强的荧光峰,峰位为386 nm.     

下降法生长的PbWO4晶体中黄色芯的形成及消除

本文报道了以ＷＯ３和ＰｂＯ粉末为原料采用改进的Ｂｒｉｄｇｍａｎ法长的ＰｂＷＯ４晶体中的黄色芯。借助于电子探针和Ｘ射线粉末衍射仪对黄色芯进行了研究,发现黄色芯主要为Ｐｂ２ＯＷ５和ＷＯ３颗粒。分析了产生黄色芯的原因,提出了消除此种宏观缺陷的一些措施。     

Sb掺杂钨酸铅晶体中Sb的分布与闪烁特性研究

研究了Bridgman法生长的Sb掺杂钨酸铅(PWO)晶体中Sb的分布和闪烁特性.晶体中Sb含量的测定表明,Sb在PWO晶体中的分凝系数约为0.63.由于Sb掺杂可以补偿PWO晶体的组分缺失而降低其中空位和一些色心的浓度,与未掺杂晶体相比较,Sb掺杂晶体具有更好的光学透过率和更高的发光强度.而且,在富氧气氛下退火后,Sb掺杂晶体的发光谱特征变化较小,仍能保持较高的快慢分量比.     

Cs2LiYCl6∶Ce晶体的n/γ双探测闪烁性能研究

Cs₂LiYCl₆∶Ce(CLYC)晶体是一种具有n/γ双探测能力的新型闪烁晶体。采用坩埚垂直下降法生长出富⁶Li的CLYC晶体毛坯,经加工、封装得到φ50 mm×50 mm的CLYC闪烁晶体封装件,其对¹³⁷Cs 662 keV γ射线的能量分辨率为4.22%;测量²⁵²Cf中子源的脉冲波形甄别(PSD)品质因子(FOM)为3.45。凭借其优异的性能,CLYC闪烁晶体有望在中子探测领域替代³He正比计数管,并可作为n/γ双探测的优选材料,应用于中子辐射探测器、放射性同位素识别仪、个人辐射剂量仪,以及其他中子、伽马射线的探测。