Рост и исследование свойств сверхбыстросцинтилляционного кристалла Yb:Lu2O3 для детектирования в экстремальных условиях эксплуатации

DING Xiaoyuan ,  

WANG Yifeng ,  

MA Shiwei ,  

YU Chang ,  

YIN Yanru ,  

摘要

Кристалл Yb3+-легированного Lu2O3 благодаря высокотемпературной плавкости, высокой плотности и субнаносекундным характеристикам затухания стал идеальным материалом для сверхбыстрых сцинтилляционных детекторов в экстремальных условиях эксплуатации. В данной статье представлен исследование характеристик сверхбыстросцинтилляционного кристалла Yb:Lu2O3, изготовленного методом температурного градиента. Термогравиметрический анализ, дифференциальная сканирующая калориметрия, термомеханический анализ и тесты на прочность показали, что оксид лютеция обладает хорошей термической стабильностью и устойчивостью к сжатию. При возбуждении γ-излучением 137Cs был зафиксирован время затухания 1,5 нс и абсолютный световой выход 56 фотонов/МэВ. Впервые тестировался абсолютный световой выход сверхбыстросцинтилляционного кристалла Yb:Lu2O3. Это свидетельствует о значительном потенциале кристалла Yb:Lu2O3 в области высокоэнергетической физики как кандидата на материал с эффективным радиационным откликом и превосходной рабочей способностью при высоких температурах и давлениях, что открывает новые возможности для оптимизации характеристик сцинтилляционных устройств следующего поколения.

关键词

Yb:Lu2O3;рост кристаллов;сверхбыстрая сцинтилляция;экстремальные условия эксплуатации

阅读全文