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Scintillation properties on alkali metal element co-doped Eu:SrI 2 crystals
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Ito, Tomoki Yokota, Yuui Kurosawa, Shunsuke Král, Robert Kamada, Kei Jan, Pejchal Ohashi, Yuji Yoshikawa, Akira |
| Copyright Year | 2016 |
| Abstract | 【背景】 ハロゲン化物単結晶は比較的狭いバンドギャップに起因する高い発光量と優れたエネ ルギー分解能を有する。中でも Eu 添加 SrI2(Eu:SrI2)結晶は線励起下で 80,000 ph/MeV 程度の発光 量に加え、約 3%(662keV)のエネルギー分解能を合わせ持つことから、次世代の放射線検出器への 応用が期待されている。また、放射線のエネルギーに対する発光量の線形性に関しても、Eu:SrI2 結晶は優れていることが報告されている。一方、他のハロゲン化物結晶である CeBr3 結晶におい てアリカリ金属を添加することで線形性が向上したという報告がある。そこで、本研究ではア ルカリ金属元素である Naおよび Kを共添加した Eu:SrI2結晶を作製し、そのシンチレーション特 性を調べることで、Eu:SrI2 結晶のシンチレーション特性におけるアルカリ金属元素共添加効果を 明らかにすることを目的とした。 【実験方法】 出発原料として SrI2(>4N)、EuI2(>5N)、NaI(>4N)および KI(>4N)粉末を用い、グロ ーボックス内で仕込組成{(Sr1-xAx)0.925Eu0.075}I2,( A = Na, K, x = 0, 0.005, 0.01, 0.05)の各混合粉末を作 製し、改良型マイクロ引き下げ(μ-PD)法により結晶育成を行った。得られた結晶は、粉末 X 線回 折測定および発光分光分析法(ICP 法)による相同定および組成分析を行った。さらに、光学特性・ 放射線応答の評価用に育成結晶を 100%合成油中で研磨し、紫外線励起下での励起・発光スペクト ル、ガンマ線(Cs)励起下での発光量および蛍光寿命を測定した。また Na、Mn、Co、Ba、 137 Cs、 および Eu の線源を用いて線形性の測定を行った。 【結果】 図1に改良型 μ-PD 法により作製した{(Sr1-xAx)0.925Eu0.075}I2結晶の as-grown および研磨 試料を示す。Kおよび Naを 0.5, 1%共添加した Eu:SrI2結晶では、無色透明な研磨試料が得られ、 粉末 XRD 測定の結果からも SrI2構造の単相であることが確認できた。一方、K および Na を 5% 共添加した結晶では、結晶内に白濁が見られ、粉末 XRD 測定の結果から異相が析出していること が明らかとなった。透明な結晶が得られた K および Na1.0%共添加 Eu:SrI2結晶では、共添加して いない Eu:SrI2結晶に比べて、低エネルギー域(<200 keV)での線形性(Non-proportionality response) の向上が見られた(図2)。詳細な結晶育成および物性測定の結果に関して、当日報告する。 【参考文献】 1) F.G.A Quarati, et.al., Nucl. Instrum. Methods A, 735 (2014) 655-658. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2016s/21a-W810-1/public/pdf?type=in |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |