Сцинтилляционный материал

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 01 Т 1/ ТЕНИ АН ЕЛЬСТВУ ОРСКОМУ СВ(56) Еача 1 М., МазгупзЫ М., Аетапс К. ет аМис 1,1 имг, Мей., 1983, ч. 206, М 1, р, 169176.Таог Я,С., Безрог О.НОИз В.ЕЕЕТгапз, Нас, Яс 1986, ч, 33, В 1, р, 243-246МазупзЫ М., А 1 еаапс К. Олго МКос. 1 пзт, Мей 1983, ч. 205, М 1, р, 239 -249.Авторское свидетельство СССРМ 1412383, кл. С 30 В 17/00, 1986. и т.е. имеет место процесс косвеннои активай, ции люминесценции, Область свечения кристаллов Сз 1-Сз В г при рентгеновском, у-альфа-, бета- и гамма- возбуждении 30330 нм, Выход высвечивания 0,05 мкс, что на порядок меньше, чем у короткого компонента в Сз 1(йа) и Сз 1(Т 1). Несмотря на то, что продолжительность сцинтилляционнаго импульса в предлагаемом материале мала, выход сцинтилляций за счет большой амплитуды импульса высокий - на уровне соответствующего световыхода в кристаллах Сз 1(Ма), Эффективность свечения Сз 1-СзВг при комнатной температуре достаточно высока. Введение в кристаллы Сз 1-СзВг традиционно используемых добавок натрия или таллия приводит к тушению свечения в ультрафиолетовой области спектра, Это связано с эффектом подавлея к регистрации ющих излучени лам для детекти ых потоков изл следования,Цель изобретения - уменьшение времени высвечивания сцинтиллятора.Исследования сцинтилляционных свойств смешанных кристаллов Сз - СзВг показали возможность использования этих кристаллов в качестве сцинтилляционного материала. В отличие от известных кристаллов, например Сз 1(Т 1), где.сцинтилляционный импульс связан с переходами между электронными уровнями активатора, в Сз 1- СзВг излучение обусловлено возбуждением ионов иода, электронные уровни которого пертурбированы соседством с ионом брома,ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) Изобретение относитс спектрометрии ионизиру более конкретно к материа рования высокоинтенсивн чения с высокой частотой 1544033 А 1(54) СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫИ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к регистрации и спектрометрии ионизирующих излучений, в частности к материалам для детектирования высокоинтенсивных потоков излучения. с высокой частотой следования, Цель изобретения - уменьшение времени высвечивания сцинтилляционного детектора при сохранении высокого световыхода. Цель достигается использованием кристаллов Сз-СзВг в качестве сцинтилляционного материала с содержанием СзВгдо 7 мас. ф 6. Время высвечивания предлагаемого сцинтиллятора составляет 0,05 мкс при величине световыхода порядка величины световыхода Ма 1(Т 1), 1 табл.ния экситопной люминесценции вследствие переноса энергии на активатор.П р и м е р, Монокристаллы Сз-СзВг выращивали методом Киропулоса, Содержание СзВг в шихте составляло 4 мас, %, Из полученного монокристаллического слитка вырезали плоскопараллельные диски диаметром 24 мм и толщиной 10 нм. Поверхности полученных заготовок дополнительно попировали. Прозрачность заготовки в области длин волн 250-800 нм измеряли с помощью спектрофотометра СФ, Величина пропускэния на длине волны 300 нм равнялась 64,4%.Испытания параметров импульса свечения заготовки проводились методом спектроскопии с временным разрешением, В качестве источника возбуждения использовался сильноточный ускоритель электронов ГИН - 600 со следующими параметрами пучка; энергия электронов 300 КэВ, плотность тока до 10 А/см, длительность импульса 5 нс. Регистрация временных параметров импульса свечения проводилась фотоэлектрическим методом с помощью фотоумнокителя 18 - ЭУ - ФМ через монохромэтор МДР - 3 на длине волны 300 нм. Спектральный состав свечения при электронном возбуждении в испытанном образце имел максимум в области 300 нм. Измеренное время высвечивания заготовки составило 0,05 мкс.Сцинтилляционные свойства полученной заготовки исследованы на установке, состоящей из многоканального амплитудного анализатора АИ - 256 - 1, блока питания Ф ЗУ - 39 А, и редусил ителя и осциллографа. Источник Сз 0,662 кэВ.Сравнение параметров заготовок Сз-СзВг с заготовкой Сз 1(Ка) проводили с учетом изменения чувствительности фотокатода приемника при переходе от 300 к 420 нм к 560 нм для Сз (Т 1), Свето выход заготовки равнялся 3,09 у.е.с,в. (условных единиц светового выхода), Собственное разрешение 9,5%,В кристаллах цезия иодистого, выращенных из сырья, содержащего меньше, чем 4% цезия бромистого (даже из так называемого чистого сырья, где уже имеется 0,02 мас. % СзВг), и в кристаллах, выращенных с более высокой концентрацией указанной примеси (до 7%) проявляется наведенный бромом короткий сцинтилляционный импульс в области 300 нм со временем высвечивания 0,05 мкс.,10 15 20 25 30 35 40 45 50 Результаты испытаний образцов цезияиодистого с различным содержанием цезиябромистого, а также кристаллов Сз 1(Ка) иСз(Т) представлены в таблице,Полученные результаты свидетельствуют о том, что применение кристалловСз 1 - СзВг с содержанием СзВг до 7 мас, %в качестве сцинтилляционного материалапозволяет добиться световыхода и разрешения лучших, чем у известных сцинтилляторов Сз 1(Ка) и Сз 1(Т 1) при почти на порядокменьшем времени высвечивания.По сравнению с известными быстродействующими сцинтилляторами ВаР 2,Варяг(Се) и СзГ, время высвечивания быстрой сцинтилляции которых меньше временивысвечивания предлагаемого материала,кристаллы Сз 1-СзВг имеют более высокийсветовыход, порядка световыхода кристаллов Ка 1(Т 1), тогда как световыход быстройкомпоненты сцинтилляции известных быстродействующих сцинтилляторов составляет10% от Ка 1.Основным достоинством предлагаемого материала является малое время высвечивания, что необходимо при работедетекторов для регистрации и спектрометрии кратковременных, следующих друг за .другом, импульсов (например, в медицинской томографии),Система Сз 1-СзВг дает непрерывныйряд твердых растворов, что обеспечиваетравномерное распределение активатора иравномерное свечение всего объема материала, исключает образование фазовыхвключений, Благодаря этому имеется возможность получения сцинтилляционных материалов больших размеров с однороднымипо объему свойствами.В отличие от кристаллов Сз 1(Ка), где изза добавки примеси натрия гигростойкостьматериала понижена, кристаллы Сз 1-СзВгпрактически не изменяют гигростойкостьматрицы. Это позволяет использовать образцы Сз 1-Сз Вг без специальных защитныхпокрытий, Отсутствие испорченного в результате взаимодействия с атмосферой поверхностного слоя позволяет применятьданный материал для детектирования а -частиц. Формула изобретения Применение кристаллов Сз 1-СзВг с содержанием СзВг до 7 мас. % в качестве сцинтилляционного материала,1544033Составитель Е. НабатоваРедактор Г. Мозжечкова Техред М. Моргентал Корректор Н. ГунькоЗаказ 562 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Пооизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101