人工晶体学报

作者：王京康, 王承二, 孙希磊, 王治华, 李云云, 李焕英, 任国浩, 吴云涛

单位：1.上海理工大学,上海 200082; ；2.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 201899; ；3.中国科学院高能物理研究所,北京 100049

关键词：NaI∶Tl,Li,闪烁晶体,布里奇曼法,sp-s2跃迁,中子-伽马甄别,

基金：国家重点研发计划(2022YFB3503600);国家自然科学基金(U2030115)

具有中子-伽马双模探测能力的卤化物闪烁晶体在辐射探测领域展现出广阔的应用前景。本文使用布里奇曼法生长得到高光学质量的NaI∶Tl和NaI∶Tl,Li闪烁晶体,并系统研究了不同Li浓度掺杂NaI∶Tl晶体的光致激发和发射光谱、时间分辨光致发光曲线、X射线辐照发光光谱、伽马射线激发能谱,以及中子-伽马甄别性能。研究表明,NaI∶Tl晶体和NaI∶Tl,Li晶体在X射线激发下的发光峰位于345和410 nm,均来源于Tl+的sp-s2跃迁发光。随着Li浓度的增加,晶体的光产额由41 000 photons/MeV下降到23 000 photons/MeV,662 keV处的能量分辨率由7.0%劣化到9.6%。1%Li(原子数分数)掺杂的NaI∶Tl晶体具有最优的中子-伽马脉冲形状甄别(PSD)性能,品质因子(FoM)值达到4.56。

来源：2023年第9期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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