氟化物材料由于低能声子和高离子性而具有很高的透明度,因此具有广泛的潜在光学应用。尤其是,具有光学各向同性萤石结构的氟化钙(CaF2)晶体由于在宽波长范围内具有高透明度,高耐化学性,高激光损伤阈值和低折射率而备受关注。

Eu:CaF2一种具有高光学透明性的闪烁材料

稀土元素容易在CaF2晶体中形成团簇,有利于降低掺杂浓度,保持离子间的能量转移。活化的氟化钙(Eu:CaF2)作为在近紫外线范围内具有有效激发的磷光体之一,是一种惰性且透明的材料,具有多种特性,使其在辐射检测系统中用作闪烁体具有吸引力。它的平均光输出为24,000光子* MeV-1,并且折射率与许多光电倍增管窗口和光耦合化合物的折射率相似。因此,经常可以获得高的集光效率。此外,Eu:CaF2发出的最大荧光发射波长为435 nm,与光电阴极光电倍增管非常匹配。此外,Eu:CaF2具有非吸湿性和抗断裂性,因此可以在相对恶劣的环境条件下使用。


参数

闪烁性质

波长(最大发射)(nm)435
波长范围(nm)395~525
衰减时间(ns)950
发光量(光子/ keV)30
相对于Nal(Tl)的光输出(%)50
折光率1.47@435nm
辐射长度(cm)3.05
光传输(um)0.13-10
透光率(%)TBA
反射损耗/表面(%)5.4
能量分辨率(%)<8
中子俘获截面(靶恩)TBA
余辉(%)<0.3

物理化学性质

化学式Eu: CaF2
密度g / cm33.18
熔点(℃)1360
硬度(Mho)4
吸湿性
解离<111>
溶解度(g / 100gH2O)0.0017
导热系数(W / mK)9.7
热膨胀系数(C-1)19.5*10-6

特点

  • 高透明度
  • 高耐化学性
  • 高激光损伤阈值
  • 低折射率
  • 非吸湿性
  • 优异的抗断裂性
  • 有效原子序数低
  • 低密度
  • 低声子能量
  • 应用

  • 生物医学影像
  • 疗法
  • 光子学
  • 紫外线传感器
  • 过滤
  • 药物治疗
  • 低能光子的检测
  • 谱图

    14-Eu-CaF2- 闪烁晶体吸收谱-南京光宝光电-CRYLINK
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    参考文献

    [1]  Lin L Y ,  Leitner D ,  Benatti C , et al. Investigation of ion induced damage in KBr, YAG:Ce, CaF2:Eu and CsI:Tl irradiated by various-energy protons[J]. Journal of Instrumentation, 2015.
    [2] Moharil, S, V, et al. Modification of luminescence spectra of CaF2: Eu2+[J]. Luminescence the Journal of Biological & Chemical Luminescence, 2015.
    [3]  Peng L ,  Zhang Y ,  Xiao H , et al. Nonlinear luminescence response of CaF2:Eu and YAlO3:Ce to single-ion excitation[J]. Journal of Applied Physics, 2014, 115(3):1.