Crecimiento y estudio de las propiedades del cristal de centelleo ultrarrápido Yb:Lu2O3 para detección en entornos de operación extremos

DING Xiaoyuan ,  

WANG Yifeng ,  

MA Shiwei ,  

YU Chang ,  

YIN Yanru ,  

摘要

El cristal Yb3+ dopado Lu2O3, gracias a su alto punto de fusión, alta densidad y características de decaimiento a nivel subnanosegundo, se ha convertido en un material ideal para detectores de centelleo ultrarrápidos en entornos de operación extremos. Este artículo informa sobre el estudio de las propiedades del cristal de centelleo ultrarrápido Yb:Lu2O3 preparado mediante el método de gradiente térmico. El análisis termogravimétrico-diferencial, el análisis termomecánico y las pruebas de resistencia a la compresión muestran que el óxido de lutecio posee buena estabilidad térmica y resistencia a la compresión. Usando una fuente de rayos γ generada por 137Cs, se observó un tiempo de decaimiento de 1.5 ns y un rendimiento absoluto de luz de 56 fotones/MeV. Se probó por primera vez el rendimiento absoluto de luz del cristal de centelleo ultrarrápido Yb:Lu2O3. Esto indica que el cristal Yb:Lu2O3 muestra un potencial significativo como material candidato en el campo de la física de altas energías, con una respuesta radiativa eficiente y un excelente desempeño en condiciones de alta temperatura y alta presión, ofreciendo nuevas ideas para la optimización del rendimiento de los dispositivos de centelleo de próxima generación.

关键词

Yb:Lu2O3;crecimiento cristalino;centelleo ultrarrápido;entornos de operación extremos

阅读全文