Cs₂LaLiBr₆∶Ce(CLLB∶Ce) 결정은 우수한 에너지 분해능과 높은 광출력을 가지지만, 중성자/감마(n/γ) 구분 등의 섬광 성능은 더욱 향상이 필요합니다. 본 연구에서는 브리지먼 법을 이용하여 크기 Φ10 mm×50 mm의 서로 다른 Zn²⁺ 농도로 공동 불순물 첨가된 CLLB∶Ce 결정을 성공적으로 제조하였습니다. Zn²⁺ 공동 불순물 첨가가 CLLB∶Ce 결정의 결정 구조, 섬광 성능 및 결함 특성에 미치는 영향을 체계적으로 연구하였습니다. 열발광(TL) 분석을 통해 Zn²⁺ 공동 불순물 첨가 후 결정 내 결함 에너지 준위 위치와 수량 변화를 분석하였고, 온도 변화에 따른 X선 여기 발광 스펙트럼(변온 XEL)을 이용해 결함이 섬광 메커니즘에 미치는 영향을 규명하였습니다. 결과는 Zn²⁺ 공동 불순물 첨가 후 기질 결함 준위 구조가 재구성되었으며, 결함의 유형과 수량 조절로 섬광 과정을 조절할 수 있어 섬광 수명 내 빠른/느린 성분 비율에 영향을 미침을 보여줍니다. Zn²⁺ 0.1% 공동 불순물 첨가 후, 137Cs@662 keV 방사선 하에서 결정의 에너지 분해능이 3.8%에서 3.2%로 향상되어 상용 LaBr₃∶Ce 결정보다 우수하였습니다. 따라서 Zn²⁺ 공동 불순물 첨가는 CLLB∶Ce 결정의 섬광 성능 개선에 효과적인 방법이며, 또한 결정의 감쇠 시간을 조절해 결정의 n/γ 구분 성능에 영향을 줄 수 있습니다. CLLB∶Ce, Zn 결정은 핵 방사선 탐지 분야에서 좋은 응용 전망을 가집니다.

섬광 결정; CLLB∶Ce; 중성자/감마 구분; 섬광 성능; 열발광; 메커니즘 논의