无机闪烁探测器综述

主要介绍了无机闪烁探测器的发展和现状.包括对常用无机闪烁晶体NaI(Tl)、CsI(Na)、CsI(Tl)、CsI(Pure)、BaF2、BGO、CdWO4、GSO:Ce和YAP:Ce等的密度、等效原子序数、衰减时间、光输出、发射光谱、能量分辨率、温度特性、辐射性能、加工性能等方面的介绍,以及对Ce3 掺杂的新型闪烁体的特性及发展前景的介绍.旨在为读者选择、使用无机闪烁晶体提供一份参考.     

闪烁探测器的某些发展

闪烁探测器应用的发展,对闪烁体的性能不断提出新的、更高的要求,促进了新闪烁体的研制并推动了闪烁探测技术的发展。 无机闪烁体,尤其是高密度闪烁体的研制取得了较大的进展,高密度闪烁体有CsI(Na),CsI(T1),BGO,BSO(Bi_4Si_4O_(12)),GSO(Ce)(Gd_2SiO_5:Ce),CdWO_4,CaF_2(Eu),BaF_2,CeF_3和CsF等,除CsI(Na),     

LaBr_3:Ce~(3+)闪烁晶体研究进展

以铈离子Ce3+激活的LaBr3晶体(LaBr3:Ce3+)是近年来发现的一种新型无机闪烁体材料,较高的光产额、较好的能量分辨率、较快的衰减时间等优良性质,使其成为NaI(Tl)等传统闪烁体材料有力的竞争者。论文通过重点比较LaBr3:Ce3+晶体与NaI(Tl)晶体的性质,同时列举实例说明它的应用,力求比较全面地反映LaBr3:Ce3+晶体的性质。     

高温无机闪烁晶体Ce:YAlO3的缺陷研究

采用同步辐射白光透射形貌术研究了提拉法生长的高温无机闪烁晶体Ce:YAlO3（简称Ce:YAP）中的缺陷。实验发现在Ce:YAP晶体中存在着生长条纹、包裹沉积物、核心、孪晶及位错簇等缺陷，同时对生长缺陷形成的原因进行了讨论。结果表明，离子掺杂浓度、原料的纯度以及生长工艺条件等是影响Ce:YAP晶体缺陷的主要原因。     

大尺寸掺氯化铈的溴化镧晶体生长及闪烁性能研究

采用真空密封的石英坩埚,使用改进的下降法生长了以氯化铈为掺质的溴化镧晶体( LaBr3:CeCl3),获得尺寸φ40 mm×45 mm无宏观缺陷晶体.测试了LaBr3:CeCl3晶体的X射线激发发射谱、透射光谱及光输出、能量分辨率、衰减时间等闪烁性能.结果表明:在X射线激发下,Ce3+激发发光主峰位于385 nm附近,...     

LaBr_3:Ce(5%)闪烁探测器的MC研究

近年来一种采用LaBr3:Ce晶体的闪烁探测器被研发出来,这种新型探测器比NaI(Tl)探测器具有更高的能量分辨率,在662 keV大约为3%。利用蒙特卡罗通用程序MCNP4C分别模拟计算了LaBr3:Ce晶体和NaI(Tl)晶体的γ能谱,模拟能谱与相应的实验测量能谱符合很好。研究还发现晶体尺寸大小对能量分辨率没有影响,能量分辨率不随晶体体积的增加而提高。同样晶体尺寸下通过模拟探测不同入射能量γ射线的峰总比R(E)计算值与NaI(Tl)晶体的模拟值和实验值比较发现,LaBr3:Ce晶体对中高能量γ射线的探测效率较高,而在较低能量时探测效率低于NaI(Tl)晶体。     

一种新型溴化铈闪烁体探测器性能研究

闪烁探测器在射线能量与时间的探测中发挥着重要作用。针对国产新型溴化铈（CeBr₃）闪烁晶体，本文建立实验系统和方法对其关键性能指标进行了测试，具体包括：建立了快符合时间分辨系统测量装置，测试得到新型闪烁探测器对于⁶⁰Co源的时间分辨率为142 ps；建立了单光子计数法测量装置，测试得到溴化铈晶体的衰减时间为16.8 ns，上升时间为0.18 ns；建立了相对光输出测量装置，测试得到其相对于同规格NaI(Tl)闪烁体探测器对于661.66 keV射线的光输出为161%；同时针对其能量响应性能进行了测试，测得对于661.66 keV射线其能量分辨率为4.7%。将国产新型溴化铈闪烁晶体的性能测试结果与国际上同类晶体以及氟化钡、溴化镧、碘化钠等常用无机闪烁体的性能进行了比较，对其应用前景进行了探讨。     

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¹³⁷Cs和⁶⁰Co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。     

Ce:YAG闪烁晶体的γ射线相对能量响应研究

Ce:YAG闪烁晶体对在脉冲γ射线测量有重要应用,本文研究其γ射线相对能量响应.用Compton散射原理把强60Co源分解成若干单能点γ射线源,测定了国产Ce:YAG闪烁晶体的γ射线相对能量响应,将结果与质能吸收系数的数值计算结果相比较,两者在实验测量不确定范围内符合得很好.结果表明,用质能吸收系数进行无机闪烁晶体的γ射线相对能量响应的数值计算方法可靠,Compton散射原理提供较合适的单能γ射线辐射源以实验刻度无机闪烁晶体的γ射线的相对能量响应的方法也可行,可用于检验数值计算结果的可靠性.     

用于正电子发射断层成像的闪烁晶体

正电子发射断层成像要求闪烁晶体材料具有高光输出、短衰减时间和强阻止本领,且价格低廉。本文综述了闪烁晶体材料最新的发展状况和其特征对正电子发射断层成像系统的性能影响。     

几种闪烁体γ/n分辨能力的MC模拟计算及比较

本文利用蒙特卡罗通用程序MCNP4B对脉冲γ射线束测量中可能用到的几种闪烁体的有关性能进行了模拟计算和比较，给出了三种比较感兴趣的无机闪烁体CeF3、LSO和CsF对γ射线的能量响应曲线。并利用有关能谱数据对八种无机闪烁体BaF2、NaI、CsF、CsI、GSO、PbWO4、YAP：Ce、YAG：Ce的γ/n分辨能力进行了计算，估算了分辨能力的最大、最小值，并与有机闪烁体ST401进行了比较。     

LaBr3(Ce)探测器探测效率影响因素研究

LaBr₃（Ce）晶体是一种性能优异的新型无机闪烁体,是制作闪烁体探测器的优异材料。LaBr₃（Ce）探测器在核测井、环境监测、核医学等领域得到了广泛应用。探测器的探测效率是探测器设计和研制的一个重要指标,利用Geant4工具包建立LaBr₃（Ce）探测器的探测模型,对影响探测器的探测效率的相关因素进行研究。结果表明：探测效率与晶体截面形状、尺寸有关：矩形截面的探测效率低于圆形和方形截面,而且晶体径向尺寸越大而长度越短,探测效率越高;LaBr₃（Ce）探测器的探测效率与射线的能量有关：能量越高,探测效率越低;同时,若是发散的放射源,与探测器间距越小闪烁体的探测效率越高。通过探测器探测效率的影响因素分析,对基于LaBr₃（Ce）探测器研究和设计具有一定的参考价值和指导意义。     

LaBr_3(Ce)与NaI(Tl)闪烁探测器的性能研究与比较

以铈离子激活的溴化澜晶体(La Br3:Ce3+)是近年来发现的一种新型无机闪烁体材料,因其具有较高的光产额、较好的能量分辨率、较快的衰减时间等优良性质,对溴化镧和碘化钠闪烁晶体进行了对比性实验研究,用137Cs、60Co等标准源在低本底铅室中测量了γ能谱。通过对比,重点讨论了La Br3(Ce)与Na I(Tl)闪烁探测器的能量分辨率和能量线性等性能指标。     

稀土闪烁体的研究进展

本文综述稀土闪烁晶体和稀土陶瓷闪烁体近来的新进展.介绍其优越的性能和重要的应用.     

GOS陶瓷闪烁体的研制

Gd2O2S：Pr和Gd2O2S：Pr，Ce，F（均简称GOS）是很重要的新一代高性能多晶陶瓷闪烁体，与传统的CsI：TI、CdWO4等单晶闪烁体相比，它具有优异的成像性能和较低的生产成本，已在美国、德国、日本等国家的医用CT和安检CT等探测器中获得广泛应用。     

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。     

制备和试验活化测井仪中的Bi_4Ge_3O_(12)闪烁体

本文阐述了制备和试验活化测井仪中的锗酸铋(Bi_4Ge_3O_(12),以下简称BGO)闪烁体,并将该闪烁晶体与被核地球物理学家广泛使用的碘化钠[NaI(Tl)]晶体进行对比,指出了BGO优于NaI(Tl)闪烁晶体的主要优点。本文还对化学计量配料和培养速度对闪烁晶体特性的影响进行了研究,并在一个萤石矿床上进行了氟的活化测井试验。     

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。     

玻璃闪烁体

一、前言 玻璃闪烁体是五十年代初期开始研制的一类闪烁探测器。它与玻璃一样,就其物理属性而言不是晶体。三十多年来英、美、苏、意、日与德国等国都在努力研制这种闪烁体。到目前为止文献上提供的闪烁玻璃已有几十个品种。我国也已制成三种不同型号的玻璃闪烁体ST-601,ST-602和ST-603。玻璃闪烁体是重带电粒子、γ射线(电子)及中子的探测元件。它的平均原子序数较高,因而对带电粒子具有较高的阻止本领。又因为它含有硼、锂,因而可作为具有许多理想特性的中子探测器。例如光衰减时间短、温度性能好、慢中子探测效率高等特性已引起广大核物理实验者很大的兴趣。     

光子晶体制备方法对同步辐射闪烁体探测器成像分辨率的影响

探测效率和空间分辨率是成像探测器的重要性能。采用光子晶体,可提高闪烁体的光提取效率和增加光输出,进而提高基于闪烁体的同步辐射X射线成像探测器的探测效率并缩短成像时间。探究光子晶体对于成像探测器分辨率的影响具有重要应用意义。在闪烁体上添加三种典型的光子晶体,在上海光源BL13W1线站进行探测器有无光子晶体的成像实验,对比分辨率靶成像效果以及衬度比的量化结果,得到影响分辨率的因素。结果表明,均匀有序、三角构型的光子晶体具有最佳的成像效果,对于光子晶体在成像探测器领域的应用研究具有指导意义。