Les cristaux Cs₂LaLiBr₆:Ce (CLLB:Ce) présentent une excellente résolution énergétique et un rendement lumineux élevé, mais les performances de scintillation telles que la discrimination neutron/gamma (n/γ) nécessitent encore des améliorations. Dans cette étude, des cristaux CLLB:Ce de dimensions Φ10 mm×50 mm co-dopés avec différentes concentrations de Zn²⁺ ont été préparés avec succès via la méthode Bridgman. L'influence du co-dopage Zn²⁺ sur la structure cristalline, les performances de scintillation, et les caractéristiques des défauts des cristaux CLLB:Ce a été étudiée systématiquement. Les défauts et leur énergie ont été analysés par thermoluminescence (TL), et les mécanismes d'influence des défauts sur la scintillation ont été révélés par spectroscopie d'émission X à température variable (XEL). Les résultats montrent que le co-dopage Zn²⁺ entraîne une reconstruction des niveaux d'énergie des défauts de la matrice ; en contrôlant le type et la quantité de défauts, le processus de scintillation peut être ajusté, influençant ainsi la proportion des composantes rapide/lente du temps de scintillation. Après co-dopage avec 0,1 % Zn²⁺, la résolution énergétique sous rayonnement ^137Cs@662 keV est passée de 3,8 % à 3,2 %, supérieure à celle des cristaux commerciaux LaBr₃:Ce. Par conséquent, le co-dopage Zn²⁺ est une méthode efficace pour améliorer les performances de scintillation des cristaux CLLB:Ce et peut également influencer la discrimination n/γ en ajustant le temps de décroissance du cristal. Les cristaux CLLB:Ce, Zn présentent de bonnes perspectives d'application dans le domaine de la détection de rayonnements nucléaires.
关键词
cristaux scintillateurs; CLLB:Ce; discrimination neutron/gamma; performances de scintillation; thermoluminescence; discussion du mécanisme