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人工晶体学报 2016年第4期45卷 1115-1119页

作者：王映光魏钦华秦来顺史宏声中国计量学院材料科学与工程学院杭州310018

Cs_2NaGdBr_6∶Ce(CNGB∶Ce)是新近发现的性能优异的闪烁晶体,本文用Bridgman法成功制备出尺寸达Φ25×25 mm^3的CNGB∶Ce单晶,并测试了CNGB∶Ce晶体的相关闪烁性能。荧光光谱和X射线激发发射光谱测试结果表明CNGB∶Ce晶体主要有两个发... 详细信息

Cs_2NaGdBr_6∶Ce(CNGB∶Ce)是新近发现的性能优异的闪烁晶体,本文用Bridgman法成功制备出尺寸达Φ25×25 mm^3的CNGB∶Ce单晶,并测试了CNGB∶Ce晶体的相关闪烁性能。荧光光谱和X射线激发发射光谱测试结果表明CNGB∶Ce晶体主要有两个发射峰,分别位于383 nm和418 nm附近,分别对应于Ce^(3+)的5d→4f^(12)F_(5/2)和5d→4f^(12)F_(7/2)跃迁发射。γ射线能谱测试表明CNGB∶Ce晶体的光输出约为LaBr_3∶Ce晶体的2/3,在662 ke V处的能量分辨率为6.2%,衰减时间为76 ns左右,这些特点使得CNGB∶Ce晶体有望成为实用化的新型闪烁晶体。

关键词：溴钆钠铯单晶布里奇曼能量分辨率闪烁性能

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闪烁晶体Cs2NaGdBr6:Ce的生长与闪烁性能研究

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作者：王映光中国计量大学

学位级别：硕士

CsNaGdBr:Ce晶体属于立方晶系,空间群为m3Fm,具有高度对称性结构,为新发现的钾冰晶石型闪烁晶体。目前国际上对该晶体直接报道为数不多,国内对其报道则更是处于空白状态。据现有文献报道可知,CsNaGdBr:Ce晶体不仅具有优异的闪烁性能,如... 详细信息

CsNaGdBr:Ce晶体属于立方晶系,空间群为m3Fm,具有高度对称性结构,为新发现的钾冰晶石型闪烁晶体。目前国际上对该晶体直接报道为数不多,国内对其报道则更是处于空白状态。据现有文献报道可知,CsNaGdBr:Ce晶体不仅具有优异的闪烁性能,如较高的光输出,较好的能量分辨率以及较短的衰减时间,而且由于其自身结构特点,该晶体适合长大尺寸单晶,便于实用化。因此,本文认为CsNaGdBr:Ce是一种很有潜力实现产业化的新型闪烁晶体,并由此开展了对CsNaGdBr:Ce晶体的研究工作。研究内容主要包括两方面:一方面研究了该晶体的生长工艺;另一方面则初步研究了该晶体的发光及闪烁性能。本论文主要的研究成果如下:(1)利用Bridgman坩埚下降自发成核的方法,成功制得直径尺寸达1英寸和1.5英寸的CsNaGdBr:Ce毛坯晶体,并经加工、封装最终获得φ25×25mm3的CsNaGdBr:Ce单晶成品。(2)通过长期的实验摸索找到了适合CsNaGdBr:Ce晶体生长的最佳工艺条件。(1)对于单坩埚生长炉来说,CsNaGdBr:Ce晶体生长的最佳工艺参数为:石英坩埚底部需与温度梯度区上沿齐平,高温区的控温应在760℃,下降速率为0.4mm/h;(2)对于多区生长炉来说,CsNaGdBr:Ce晶体生长的最佳工艺参数为:坩埚底部位于基准面以上68cm处,高温区的控温为740℃,下降速率为0.5mm/h。(3)测试并比较了CsNaGdBr:Ce晶体的紫外可见荧光光谱和X射线激发发射光谱,发现光谱中都有两个位于383nm和418nm附近,分别对应于Ce的5d→4f F和5d→4f F跃迁发射主峰,而位于309nm的较弱的发射峰则属于Gd的4f P→4f S的特征跃迁发射峰。(4)CsNaGdBr:Ce晶体在γ射线下的光输出和能量分辨率及衰减时间分别为40,000ph/Me V、6.2%和76ns,表明该晶体是非常有潜力的新型闪烁晶体。

关键词：溴钆钠铯单晶钾冰晶石碱卤化物布里奇曼能量分辨率闪烁性能

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