TI:CsI, Na:CsI,CsI闪烁体晶体

TI:CsI是最明亮的闪烁体之一。 它的大部分发射都在光谱的长波部分(> 500nm),非常适合光电二极管读出。TI:CsI晶体光产率高,无解理面,熔点低,易于生长。它具有良好的光学性能、力学性能、物理化学稳定性和较高的光电转换效率。它是一种综合性能优良的闪烁体。它在安全检测、中微子探测、γ射线、XCT等领域有着广泛的应用。

纯CsI也是闪烁体,但表现出相当不同的性质。它显示出快速(~10ns)发射,峰值在310nm,但其在室温下的闪烁产率非常低。但是它在77k下的光产额达到了令人印象深刻的100000 ph/MeV,这使得纯CsI成为一种非常有吸引力的低温探测器应用闪烁体。

掺钠碘化铯(Na:CsI)是一种重要的碱金属卤化物无机闪烁体,广泛用作激光刺激透明薄膜和X射线探测材料。Na:CsI的峰值发射波长为420nm,衰减时间约为630ns,与有机闪烁体相比,无机闪烁体Na:CsI具有较高的发光强度和有效原子序数。近年来,人们发现Na:CsI是一种很有前途的暗物质科学探测材料。


参数

闪烁性质

化学式TI:CsINa:CsICsI
波长(最大发射)(nm)550420315
波长范围(nm)320-300-260-
衰减时间(ns)90030016
发光量(光子/ keV)54412
相对于Nal(Tl)的光输出(%)45855
折光率1.8@550nm1.84 (@420nm)1.95
辐射长度(厘米)1.861.861.86
光传输(um)TBATBA/
透光率(%)TBATBA/
反射损耗/表面(%)TBATBA/
中子俘获截面(靶恩)1.47TBA/
余辉(%)0.5-5.00.5-5.0/

物理化学性质

化学式TI:CsINa:CsICsI
密度g / cm34.514.514.51
熔点(℃)894621894
硬度(Mho)222
吸湿性稍微稍微
解离
溶解度(g / 100gH2O)N/AN/A/
热膨胀系数(C-1)54*10-654*10-654*10-6

特点
  • 与硅光电二极管匹配
  • 高产量
  • 低熔点
  • 容易成长
  • 良好的光学和机械性能
  • 良好的物理和化学稳定性
  • 光电转换效率高
  • 应用
  • 安全检查
  • 中微子的探测
  • 中微子 γ 射线的探测
  • XCT
  • PET
  • 位置灵敏探测器
  • 地质勘探
  • 工业CT摄像机
  • 谱图

    6-CsI-闪烁晶体吸收谱-南京光宝光电-CRYLINK
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    参考文献

    [1]  Sokolov V O ,  Plotnichenko V G ,  Dianov E M . Centers of near-IR luminescence in bismuth-doped TlCl and CsI crystals[J]. Optics Express, 2013, 21(8):9324-9332.
    [2]  Su L ,  Zhao H ,  Li H , et al. Near-infrared photoluminescence spectra in Bi-doped CsI crystal: evidence for Bi-valence conversions and Bi ion aggregation[J]. Optical Materials Express, 2012, 2(6):757-764.
    [3]  Lee H S ,  Bhang H ,  Choi J H , et al. Search for Low-Mass Dark Matter with CsI(Tl) Crystal Detectors[J]. Physical Review D, 2014, 90(5):36-47.