Crescimento e estudo das propriedades do cristal de cintilação ultrarrápida Yb∶Lu2O3 para detecção em ambientes extremos

DING Xiaoyuan ,  

WANG Yifeng ,  

MA Shiwei ,  

YU Chang ,  

YIN Yanru ,  

摘要

O cristal de Lu2O3 dopado com Yb3+, devido à sua alta resistência à temperatura, alta densidade e características de decaimento em subnanosegundos, tornou-se um material ideal para detectores de cintilação ultrarrápida em ambientes extremos. Este artigo relata o estudo das propriedades do cristal de cintilação ultrarrápida Yb∶Lu2O3 preparado pelo método de gradiente de temperatura. A análise termogravimétrica diferencial, análise termo-mecânica e testes de resistência à compressão mostraram que o óxido de lutécio possui boa estabilidade térmica e resistência à compressão. Sob excitação por fonte de raios γ gerada por 137Cs, foi observado tempo de decaimento de 1,5 ns e rendimento luminoso absoluto de 56 fótons/MeV. O rendimento luminoso absoluto do cristal de cintilação ultrarrápida Yb∶Lu2O3 foi testado pela primeira vez. Isto marca um significativo potencial do cristal Yb∶Lu2O3 como material candidato no campo da física de altas energias, sua resposta eficiente à radiação e excelente desempenho em altas temperaturas e alta pressão fornecem novas ideias para a otimização do desempenho dos dispositivos cintiladores de próxima geração.

关键词

Yb∶Lu2O3;crescimento de cristais;cintilação ultrarrápida;ambientes extremos

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