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人工晶体学报2026年第01期:Cu~+或Ag~+共掺杂LaBr_3∶Ce晶体的生长及性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵美丽;宗蕾;王谦;李云云;张春生;吴云涛;

单位:北京玻璃研究院有限公司;中国科学院上海硅酸盐研究所功能晶体与器件全国重点实验室;

摘要:LaBr_3:Ce晶体因高光产额、优异能量分辨率及快衰减时间等优异特性,被公认为是高性能闪烁体的代表,在核辐射探测与医学成像等领域具有重要应用前景。本文采用坩埚下降法成功制备了Cu~+或Ag~+共掺杂的LaBr_3∶Ce晶体,并探究了不同Cu~+或Ag~+浓度共掺杂对LaBr_3∶Ce晶体发光和闪烁性能的影响。结果表明,在光致发光和X射线激发下,Cu~+或Ag~+共掺杂并未改变晶体的发光机制,所有样品在325~425 nm均显示Ce~(3+)的5d→4f特征发射。在闪烁性能方面,Cu~+共掺杂晶体的光产额和能量分辨率与未掺杂样品相当,其中LaBr_3∶Ce,0.2%Cu晶体的能量分辨率为2.8%@662 keV;而Ag+共掺杂则导致晶体光产额显著下降,其中LaBr_3∶Ce,0.2%Ag晶体的能量分辨率劣化至4.5%@662 keV。本研究表明Cu~+或Ag~+共掺杂策略不能提升LaBr_3∶Ce的闪烁性能,为该体系后续掺杂策略的选择提供了重要实验参考。

关键词:闪烁晶体;;LaBr_3∶Ce;;共掺杂;;坩埚下降法;;光产额;;能量分辨率

基金资助:国家重点研发计划(2022YFB3503600)