Aufgrund ihres hohen Schmelzpunktes, ihrer hohen Dichte und ihrer Abschwächungseigenschaften im Sub-Nanosekundenbereich sind Yb 3+ dotierte Kristalle Lu 2O 3 zu idealen Materialien für ultrakurze Blitzdetektoren in extremen Einsatzumgebungen geworden. In diesem Artikel stellen wir eine Studie zu den relevanten Eigenschaften der ultrakurzen Blitzkristalle Yb:Lu 2O 3 vor, die mit der Temperaturgradientenmethode hergestellt wurden. Thermogravimetrische - differentielle - Rasteranalyse, thermomechanische Analyse und Druckfestigkeitstests zeigten, dass Lutetiumoxid eine gute thermische Stabilität und Druckfestigkeit aufweist. Unter Verwendung einer durch 137Cs erzeugten Gammastrahlungsquelle wurde eine Zerfallszeit von 1,5 ns und ein absoluter Lichtausbeute von 56 Photonen/MeV beobachtet. Erstmals wurde die absolute Lichtausbeute der ultrakurzen Blitzkristalle Yb:Lu 2O 3 getestet. Dies deutet darauf hin, dass die Kristalle Yb:Lu 2O 3 ein signifikantes Materialpotenzial im Bereich der Hochenergiephysikexperimente aufweisen und eine effektive Strahlenantwort sowie hervorragende Bedingungen für den Einsatz bei hohen Temperaturen und Drücken bieten, um die Leistung von Blitzdetektoren der nächsten Generation zu optimieren.
关键词
Yb:Lu2O3;crystal growth;ultrafast scintillation;extreme service environment