锌铊共掺碘化钠晶体的生长及闪烁性能

作者：田东升; 张斌; 尹祖荣; 力茂林; 徐悟生^*; 张镇玺; 贾永超^*; 徐朝鹏^*

来源：发光学报, 2023, 44(10): 1797-1802.

• 碘化钠晶体
• Zn掺杂
• 坩埚下降法
• 晶体生长
• 透过率
• 能量分辨率
• 相对光输出

采用坩埚下降法生长了NaI∶Zn(0,0.05%,0.08%,0.4%),Tl(0.18%)晶体。对晶体样品进行了X射线粉末衍射、电感耦合等离子体发射光谱以及紫外可见近红外透射光谱测试。结果表明，生长的晶体具有单一的物相，Zn和Tl离子掺杂并没有改变NaI的晶体结构；随着Zn掺杂浓度的增加，晶体内的Zn2+离子浓度增加、Tl+离子浓度下降；晶体透过率随Zn掺杂浓度的增加呈现先增大后减小的趋势，Zn掺杂浓度为0.08%时，样品的透过率最高，且所有样品在350～700 nm波段的透过率均高于70%。经过切割、打磨、抛光、封装等工序将NaI∶Zn,Tl晶体封装成辐射探测元件。闪烁性能测试结果表明，在137Cs放射源激发下，Zn掺量为0.05%、0.08%时的NaI∶Zn,Tl晶体的能量分辨率≤6.80%，光输出相对于NaI∶Tl晶体增加6%～10%，这有利于NaI晶体在高能粒子探测领域的进一步应用。

• 单位
  秦皇岛本征晶体科技有限公司; 环境与化学工程学院; 燕山大学