1 北京玻璃研究院有限公司, 北京 101111
2 北京首量科技股份有限公司, 北京 101111
本文使用垂直坩埚下降法制备了40 mm×40 mm×350 mm的BaF2:5%Y(摩尔分数)晶体, 并对晶体样品进行了掺杂含量、闪烁性能、光学性能和辐照损伤的研究。距离籽晶端0~300 mm范围内的Y3+掺杂浓度(摩尔分数)为5.1%±0.9%。晶体样品的平均光输出为2 100 ph/MeV, 在662 keV处的最优能量分辨率为10.1%。经60Co放射源辐照累积剂量1 Mrad后, 样品在波长220 nm处的透过率由辐照前的87.3%下降至83.5%, 在波长300 nm处的透过率由91.8%下降至89.9%。BaF2:Y晶体的抗辐照性能差于BaF2晶体, 经过累积剂量辐照后, BaF2:Y晶体对波长300 nm光的吸收明显增强。
闪烁晶体 坩埚下降法 光输出 辐照损伤 能量分辨率 BaF2:Y BaF2:Y scintillation crystal Bridgman method light output irradiation damage energy resolution
1 北京玻璃研究院有限公司，北京101111
2 北京首量科技股份有限公司，北京101111
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。
氟化钡 闪烁晶体 共掺 快/慢成分比 快响应 坩埚下降法 barium fluoride scintillation crystal codoping fast/slow component ratio fast time response Bridgman method
1 北京玻璃研究院,北京,100062
2 中国航天科工集团二院二部,北京,100854
文中介绍了传输2～12μmAs-Se-Te玻璃红外光纤所用原料提纯和玻璃熔制工艺改进的方法.分析了损耗、填充系数K和面反射对透过率的影响.将制备出的红外玻璃光纤,用WQF-400傅里叶变换红外光纤光谱仪测试其损耗,光纤损耗值明显降低.把单丝直径φ≤80μm的As-Se-Te玻璃光纤制成100像元×100像元、长度为2m的传像束.前、后两端分别配置可调焦的红外透镜,入端对准5m处400℃黑体炉φ=3mm的小孔,出端与热像仪连接,经过光学扫描和信号处理后,在计算机屏幕上显示出圆形的黑体?认?结果表明,在特殊环境中用As-Se-Te玻璃红外传像束,传输热像是最佳设计方案之一.
As-Se-Te玻璃红外光纤 光纤损耗 传像束 填充系数K As-Se-Te IR optical fiber Fiber optic loss Coherent bundles Packing coefficient K
