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BaF2/Ce:BaF2

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Ce:BaF2是已知最快的闪烁体,是用于γ射线检测和带电粒子的极具吸引力的材料。掺有Ce3 +离子等稀土离子的BaF2可以抑制慢速组分。 Ce:BaF2闪烁体是一种快速,高效,坚固的闪烁体,具有合理的制动力,良好的匹配折射率和大尺寸晶体的可用性,于1977年首次提出,它是BaF2的替代品,它也是所有晶体中效率最高的 稀土掺杂的碱土金属氟化物。

Ce:BaF2闪烁体晶体—一种相当快速的闪烁体

BaF2的衰减时间小于1ns,这使得它在快速闪烁体中是独一无二的,因此对许多重要定时的应用非常有吸引力。BaF2的低折射率约为1.478个在500nm的波长下,可以相对容易地与适当的聚合物基质相匹配。此外,BaF2对电离辐射的光的转换与能量成线性关系。然而,快速成分的集成强度较低,BaF2的发射光谱中含有一个衰减时间较长的激子带。这个问题可以通过引入激子来解决,激子发射转化为更快的激子发光。三价铈因其具有较短的衰变时间而成为活化剂的天然选择。Ce:BaF2闪烁体是一种著名的、速度相当快、效率相当高的闪烁体,它具有良好的阻止能力和大尺寸晶体的可用性。大块单晶Ce:BaF2已被用作γ射线探测的传统闪烁体。

特点 应用
  • 非吸湿性
  • 光的线性转换
  • 化学稳定
  • 相当短的衰减时间
  • 快速反应
  • 合理的制动力
  • 匹配折射率好
  • γ射线检测
  • 带电粒子识别
  • 带电粒子探测器
  • 电离辐射探测器
  • 光放大器
  • X射线成像
  • 辐射闪烁

材料特性

化学式Ce: BaF2
密度 (g/cm3)4.893
熔点 (℃)1386
硬度 (Mho)3
吸湿性轻微
切割<111>
晶格常数 (nm)0.6196
溶解度 (g/100gH2O)0.17
热膨胀系数(C-1)18.4*10-6
导热系数 (W/mk)11.72

闪烁体特性

吸湿性轻微
波长 (最大发射) (nm)310
波长范围 (nm)170~460
衰减时间 (ns)630(慢); 0.87/0.88(快)
光输出 (photons/MeV)10000(慢); 1900(快)
折射率1.49@310nm
辐射长度 (cm)2.026
光传输 (um)0.15-12.5
透射率 (%)>90(0.35-9um)
反射损耗/表面 (%)6.8
余辉 (after 3ms) (%)0.005
相对于NaI(TI)的光输出 (%)20(慢); 4(快)

光谱

BaF2&Ce:BaF2 transmission spectrumBaF2&Ce:BaF2 emission spectrum
BaF2&Ce:BaF2 γ energy spectrum

Ce:BaF2相关的应用:

γ射线检测

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