虚假的峰——缺陷CsI(Tl)闪烁体测试中的奇妙现象
巨大橘子2022/12/15原创 核技术与核仪器 IP:上海

定期水一发,这次(大概)是有关闪烁体中不均匀现象的比较离谱的情况。

最近为了测试自制的闪烁体,搭了一个简陋的测试平台,用来更进一步地了解相关的性能。

起因是测试在之前精博的剂量仪中得到的3cc(实则2.5cc)CsI闪烁体分辨率时,在662keV峰的右侧露出了一个较小的、能量更高的平台(峰):

3ccCsI@662keV.png

能量约在700-800keV,在排查仪器无果后一度怀疑是周围多出了不明核素,更换闪烁体之后这个不明能量的γ射线消失,这才确信是这块晶体的问题。

IMG_20220728_183319__01.jpg

接下来就该找晶体的问题了,忽然想起来刚拆出来的时候用紫外线激发的!照片,小立方体是虎哥支援的,条状晶体就是这次拆机的,其中心有一条块状区域明显发光效率更高:

IMG_20220728_182856__01.jpg

小晶体的谱图,相较之下显得干净许多:

1ccCsI@662keV.png

不过因为CsI(Tl)的发光波长和PMT不太匹配,加之其他方面的综合因素,分辨率也没好到哪去。

此外,低能部分(尤其是241Am的线)的虚像似乎没有在662keV处这样明显可见,射线入射方向的几何因素占了很大部分,另外一部分大概是这些低能射线在闪烁体中大多还未到达中心不均匀处就已经交出了全部能量。

由于铊的浓度在闪烁体中有个最大发光效率的峰值,多了少了发光效率都会变坏,暂时没办法确定这里面的浓度高低关系。

至于荧光激发颜色不一样,大概也是工艺和浓度因素影响所致。


来自:物理高能技术 / 核技术与核仪器动手实践:实验报导
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~~空空如也
虎哥
1年1个月前 IP:四川
926436

有可能是包涵体有更高的发光效率,从而相当于两块不同效率的晶体的组合。可以用别的核素进行验证,如果猜测正确的话,那么应该所有的峰都分裂。

我测过几种不同厂商的CsI的X线激发光谱,波长略有十来纳米的区别,效率却没法比较——因为他们形状各异。我倒是觉得有必要测一下紫外激发的光谱是否与X线相同,如果相同的话,那以后测起来就比较方便,不用开射线。

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