Кристаллы Cs₂LaLiBr₆∶Ce (CLLB∶Ce) обладают отличным энергетическим разрешением и высокой световой выходностью, но показатели дискриминации нейтрон/гамма (n/γ) и другие сцинтилляционные свойства требуют дальнейшего улучшения. В этом исследовании с использованием метода Бричмана успешно изготовлены кристаллы CLLB∶Ce размером Φ10 мм×50 мм с разной концентрацией совместного легирования Zn²⁺. Систематически изучено влияние совместного легирования Zn²⁺ на кристаллическую структуру, сцинтилляционные характеристики и свойства дефектов кристаллов CLLB∶Ce. Методом термолюминесценции (TL) проанализированы изменения положения и количества уровней дефектов в кристаллах после совместного легирования Zn²⁺, а также с помощью температурно-зависимого спектра возбуждения рентгеновским излучением (XEL) исследовано влияние дефектов на механизм сцинтилляции. Результаты показывают, что после совместного легирования Zn²⁺ структура уровней дефектов матрицы реструктурируется, и путем регулировки типа и количества дефектов можно контролировать сцинтилляционный процесс, что в свою очередь влияет на долю быстрых и медленных компонентов времени жизни сцинтилляции. При совместном легировании 0,1% Zn²⁺ энергетическое разрешение кристалла при облучении ¹³⁷Cs@662 keV улучшилось с 3,8% до 3,2%, что превосходит коммерческие кристаллы LaBr₃∶Ce. Следовательно, совместное легирование Zn²⁺ является эффективным методом улучшения сцинтилляционных свойств кристаллов CLLB∶Ce, а также позволяет изменять время затухания кристалла для улучшения дискриминации n/γ. Кристаллы CLLB∶Ce с Zn имеют хорошие перспективы применения в области ядерного радиационного детектирования.

Сцинтилляционные кристаллы;CLLB∶Ce;Дискриминация нейтрон/гамма;Сцинтилляционные свойства;Термолюминесценция;Обсуждение механизма