摘要
Cs₂LaLiBr₆:Ce（CLLB:Ce）結晶は優れたエネルギー分解能と高い光出力を有するが、中性子/ガンマ（n/γ）識別などのシンチレーション性能はさらなる向上が必要である。本研究ではブリッジマン法を用いて、異なるZn²⁺濃度で共添加されたΦ10 mm×50 mmのCLLB:Ce結晶を成功裏に作製した。Zn²⁺共添加がCLLB:Ce結晶の結晶構造、シンチレーション性能および欠陥特性に及ぼす影響を体系的に検討した。熱ルミネセンス（TL）法によりZn²⁺共添加後の結晶中の欠陥準位の位置および数の変化を解析し、温度依存X線励起発光スペクトル（温度依存XEL）から欠陥がシンチレーション機構に与える影響機構を明らかにした。結果はZn²⁺共添加により母材の欠陥準位構造が再構築され、欠陥の種類と数を制御することでシンチレーション過程を調整し、シンチレーション寿命の速／遅成分比に影響を与えることを示した。0.1％Zn²⁺共添加後、^137Cs@662 keV線照射下での結晶のエネルギー分解能は3.8％から3.2％に向上し、市販のLaBr₃:Ce結晶を上回った。したがって、Zn²⁺共添加はCLLB:Ce結晶のシンチレーション性能を効果的に改善する方法であり、結晶の減衰時間を制御してn/γ識別性能に影響を与えることができる。CLLB:Ce,Zn結晶は核放射線検出分野で良好な応用展望を有する。
关键词
シンチレーション結晶; CLLB:Ce; 中性子/ガンマ識別; シンチレーション性能; 熱ルミネセンス; 機構議論