6.–10. 11. 2023
LH Dvořák, Tábor
Časové pásmo: Europe/Prague

Spektrální a scintilační vlastnosti nového scintilátoru (Gd,Y)AlO3:Ce

9. 11. 2023 13:30
15min
LH Dvořák, Tábor

LH Dvořák, Tábor

Hradební 3037 390 01 Tábor Česká republika
Přednáška Metrologie, měření, přístrojová technika a její aplikace Metrologie, měření, přístrojová technika a její aplikace

Přednášející

Monika Kotyková (Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i., CRYTUR, spol. s r.o.)

Popis

Scintilační materiály na bázi monokrystalických hlinitých perovskitů vykazují jednu z nejlepších energetických rozlišovacích schopností mezi kyslíkatými scintilátory. Již mnoho let známý YAlO$_3$:Ce (YAP:Ce) dosahuje energetického rozlišení (FWHM) až 4 % pro 662 keV a světelného výtěžku přesahujícího 20 000 fotonů/MeV. Tento materiál je známý vynikající linearitou scintilační odezvy, avšak jeho nevýhodou pro aplikace detekce ionizujícího záření o vyšších energiích může být jeho nižší efektivní atomové číslo a nízká hustota, která činí 5,37 g/cm$^3$.
V příspěvku bude představen nový scintilátor (Gd,Y)AlO$_3$:Ce (GYAP:Ce) vyvinutý v CRYTUR, který vykazuje hustotu 6,2 g/cm$^3$. Z krystalů pěstovaných Czochralského metodou o průměru přibližně 45 mm byly vyrobeny vzorky o tloušťce 1 mm a průměru 10 mm, které byly dále charakterizovány. Kromě malých destiček byly zhotoveny také objemové válce o průměru až 1". Na sadě tenkých vzorků byla měřena absorpční spektra, fotoluminiscenční a radioluminiscenční emisní spektra a excitační spektra. Z amplitudových spekter $^{137}$Cs byly stanoveny hodnoty světelného výtěžku a energetické rozlišovací schopnosti. Nejlepší vzorky dosahují světelného výtěžku 24 000 fotonů/MeV a energetického rozlišení pod 5 % (662 keV), což jsou hodnoty srovnatelné nebo lepší než hodnoty komerčně dostupných kvalitních krystalů YAP:Ce. Vynikající energetické rozlišení vypovídá o výborné linearitě scintilační odezvy měřených vzorků. Tzv. 1/e doba scintilačního dosvitu buzeného $^{137}$Cs se pohybuje pod 100 ns a jeho pomalejší komponenta je v řádu nižších stovek ns, a tedy při nastavení časové konstanty zesilovače na 1 μs je bez problémů integrován celý světelný pulz.
V příspěvku budou detailně prezentovány spektrální a scintilační vlastnosti tohoto nového materiálu, spolu s diskusí o jeho možných aplikacích v oblasti stanovení aktivity přírodních radionuklidů.

Přihlásit do soutěže Ne

Hlavní autor

Monika Kotyková (Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i., CRYTUR, spol. s r.o.)

Spoluautoři

Martin Nikl (Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.) paní Alena Beitlerová (Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.) paní Romana Kučerková (Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.) pan Tomáš Marek (CRYTUR, spol. s r.o.) pan Jan Polák (CRYTUR, spol. s r.o.) pan Karel Bartoš (CRYTUR, spol. s r.o.) Karel Blažek (CRYTUR, spol. s r.o.) Jan Touš (CRYTUR, spol. s r.o.)

Materiály k příspěvku

Zatím tu nejsou žádné materiály.