Lantanumbromidi (labr₃) kide onepäorgaaninen tuikemateriaaliLaajasti käytetty säteilyn havaitsemisessa ja spektroskopiassa . Se tunnetaan erinomaisesta suorituskyvystään gammasäteiden havaitsemisessa, etenkin korkearesoluutioisissa sovelluksissa .
1. koostumus ja doping
Perusmateriaali: Lantanumbromidi (labr₃)
Viiva: Cerium -ionit (ce³⁺), tyypillisesti 5% molaaripitoisuus
Ceriumia käytetään, koska se tarjoaaNopea ja voimakas tuikevalo5D: n kautta → 4F -siirtymät .
2. fyysiset ja mekaaniset ominaisuudet
| Omaisuus | Arvo |
|---|---|
| Kiderakenne | Kuusikulmainen |
| Tiheys | ~ 5,29 g/cm³ |
| Sulamispiste | ~ 783 aste |
| Kovuus (mohs) | ~ 3 (pehmeä) |
| Pilkkoutuminen | Ei yhtään |
| Hygroskooppisuus | Vahva (on oltava hermeettisesti suljettu) |
| Lämmön laajennuskerroin | ~7.3 × 10⁻⁶ /K |
| Taittumisindeksi | ~ 1,9 nopeudella 400 nm |
3. tuikeominaisuudet
| Omaisuus | Labr₃: CE |
|---|---|
| Kevyen sato | ~ 63, 000 fotonit/MeV |
| Huippupäästöaallonpituus | ~ 380 nm (UV-sininen) |
| Energian resoluutio (FWHM) | ~ 2,6–3,0% 662 kev (cs -137) |
| Rappeutusaika (pääkomponentti) | ~ 16–30 ns |
| Iltarusko | Erittäin matala |
| Lämpötilaherkkyys | Kohtuullinen |
Huomautus: Nopea rappeutumisaika salliikasaantuneiden hylkääminenKorkeassa ympäristössä, kuten PET- ja ydinvalvonta .
4. säteilytunnistussuorituskyky
Lanthanum -bromidi tarjoaa:
Ylivoimainen piikkierottelugammaspektrissä .
Erinomainen ajoitusresoluutio, mikä tekee siitä ihanteellisenLennon aika (TOF).
Vakaa ja ennustettava vastaus, varsinkin kun lämpötilaa hallittu .
Verrattuna NAI: hen (TL):
| Ominaisuus | Labr₃: CE | Nai (TL) |
|---|---|---|
| Kevyen sato | ~ 63, 000 ph/MeV | ~ 38, 000 ph/MeV |
| Energian resoluutio @662KEV | ~2.8% | ~6.5–7.0% |
| Rappeutumisaika | ~ 16 ns | ~ 230 ns |
| Hygroskooppinen | Kyllä (vakavampi) | Kyllä |
| Maksaa | Korkea | Matala |
5. sovellukset
a. Ydin- ja radiologinen turvallisuus
Radioaktiivisten lähteiden havaitseminen (E . g ., ydinjohtajan forensics)
Portaalimonitorit, kämmenlaitetut spektrometrit
b. Lääketieteellinen kuvantaminen
Lemmikkiskannerit: lentoajan lemmikki
SPECT -järjestelmät: parannetulla kuvan resoluutiolla
c. Öljy- ja kaasun hakkuut
Gammaspektroskopia hyvin kirjautumistyökaluissa (johtuen korkean resoluution vuoksi äärimmäisissä olosuhteissa)
d. Korkeaenergia- ja hiukkasfysiikka
Gamma-säteilyn ilmaisimet kiihdytinkokeissa
6. tekniikan näkökohdat
Tiivistelmä ja pakkaus
Labr₃: CE onerittäin hygroskooppinen, enemmän kuin NAI (TL)
Vaatiihermeettinen tiivistysjulkaisussa:
Metallikanisteritlasi -ikkunoilla tai
Kapseloitu optisella rasvalla ja kvartsilla
Fotodetektori yhteensopivuus
PäästöottelutValokuvien putket (PMT)jaPiilähote (SIPM)
Huolellinen sovitus optisten kytkentämateriaalien kanssa (rasva, Windows)
Lämpötilavaikutukset
Valon saanto ja energian resoluutio heikentyvät lämpötilan lisääntyessä
Usein yhteenlämpötilan kompensointielektroniikka
Kaupalliset muodot
Tyypilliset koot vaihtelevat pienistä levyistä (1–2 tuumaa) suuriin sylintereihin
Usein myydään integroituna PMT-pohjakokoonpanoihin (plug-and-play-spektrometrit)