1 中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 201899
2 上海大学材料科学与工程学院,上海 200444
3 上海交通大学IFSA协同创新中心,上海 200240
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0.6 μs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。
氟化钡 超快闪烁体 无机闪烁晶体 慢闪烁成分抑制 掺杂 闪烁特性 抑制机理 barium fluoride ultrafast scintillator inorganic scintillation crystal slow component suppression doping scintillation property suppression mechanism
1 同济大学,波耳固体物理研究所,上海,200092
2 中国工程物理研究院,核物理与化学研究所,四川,绵阳,621900
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1×105 Gy的60Co γ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.
BaF2晶体 光子带隙膜系 慢成分抑制 辐照损伤 BaF2 crystal Photonic band multilayer filter Slow component suppression Radiation damage
