Growth and Characterization of Yb:Lu2O3 Ultrafast Scintillation Crystal for Extreme Service Environment Detection

DING Xiaoyuan ,  

WANG Yifeng ,  

MA Shiwei ,  

YU Chang ,  

YIN Yanru ,  

摘要

Yb 3+ легированные кристаллы Lu 2O 3, благодаря высокой температуре плавления, высокой плотности и наносекундным свойствам затухания, стали идеальным материалом для сверхбыстрого детектора вспышек в экстремальных условиях эксплуатации. В этой статье мы представляем исследование соответствующих свойств сверхбыстрого свечения Yb:Lu 2O 3, полученных с использованием метода температурного градиента. Термический-дифференциально-сканирующий анализ, термомеханический анализ и испытания прочности показали, что оксид лютеция обладает хорошей термической стабильностью и прочностью под нагрузкой. Используя источник гамма-излучения, производимый 137Cs, было отмечено время затухания в 1,5 нс и абсолютный световой выход в 56 фотонов/МэВ. Впервые была протестирована абсолютная световая эффективность сверхбыстрых кристаллов Yb:Lu 2O 3. Это свидетельствует о значительных возможностях кристаллов Yb:Lu 2O 3 в области высокоэнергетического физического эксперимента, обеспечивая эффективный радиационный ответ и выдающиеся условия эксплуатации при высоких температурах и давлениях для оптимизации производительности следующего поколения световых приборов.

关键词

Yb:Lu2O3;crystal growth;ultrafast scintillation;extreme service environment

阅读全文