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

Los cristales dopados Yb 3+ de Lu 2O 3, debido a su alto punto de fusión, alta densidad y características de atenuación subnanosegunda, se han convertido en materiales ideales para detectores de destellos ultrarrápidos en entornos de servicio extremos. En este artículo, presentamos un estudio de las propiedades relacionadas de los cristales de destellos ultrarrápidos Yb:Lu 2O 3 preparados mediante el método de gradiente de temperatura. Los análisis térmicos-diferenciales de barrido, el análisis termomecánico y las pruebas de resistencia a la compresión mostraron que el óxido de lutecio tiene una buena estabilidad térmica y resistencia a la compresión. Utilizando una fuente de radiación gamma generada por 137Cs, se observó un tiempo de desintegración de 1,5 ns y el rendimiento luminoso absoluto fue de 56 fotones/MeV. Por primera vez, se probó la eficiencia luminosa absoluta de los cristales de destellos ultrarrápidos Yb:Lu 2O 3. Esto indica que los cristales Yb:Lu 2O 3 presentan un potencial de material significativo en el campo de la experimentación física de alta energía, ofreciendo una respuesta radiativa eficaz y excelentes condiciones de servicio a alta temperatura y presión para optimizar el rendimiento de los dispositivos de detección de destellos de siguiente generación.

关键词

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

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