NDLI: Study of Eu and Alkali metal co-doped LiCaAlF 6 on PSD and luminescence properties

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Study of Eu and Alkali metal co-doped LiCaAlF 6 on PSD and luminescence properties

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Yanagida, Takayuki Koshimizu, M. Fujimoto, Yutaka Fukuda, Kentaro Watanabe, Kenichi Kawano, Naoki Okada, Go Kawaguchi, Noriaki
Copyright Year	2017
Abstract	Eu 添加 LiCaAlF6 結晶シンチレータ (Eu:LiCAF) は、我々と(株)トクヤマ、名古屋大学、東北大学らによって共同開発された国産新規中性子用シンチレータである[1]。Eu:LiCAF は、 Na 等のアルカリ金属を共添加した際に発光量の向上が観測されており[2]、また Ce を添加した LiCAF では無機シンチレータでは珍しい中性子とガンマ線のパルス波形弁別 (PSD) が可能である事が知られている[3]。前者の起源は未知であり、後者はチェレンコフ光の影響が示唆されている[4-5]。本研究の目的は、(i) Eu とアルカリ金属を共添加した LiCAF におけるシンクロトロン放射光を用いたバンドギャップを超えるエネルギー領域における計測に基づく発光量向上現象の考察、(ii) 共添加に伴って Eu:LiCAF においても PSD 特性が発現するか否かの検証を行う事である。サンプルは(株)トクヤマにより、マイクロ引き下げ法で作製された。Eu とアルカリ金属起因のエネルギー準位間での何らかのエネルギー輸送が起こる可能性を考え、また Eu を濃くし過ぎると Eu2+ の発光が強すぎて他の現象を観測しがたくなる可能性がある事から、仕込み濃度で Eu は 0.1%、アルカリ金属 (Na, K, Rb, Cs) は 1% の添加とした。これらのサンプルに対し、シンクトロトン放射光施設 (UVSOR) でのマルチバンチモードにおける Eu2+ の発光をモニタした際の励起スペクトル観測、シングルバンチモードにおける同蛍光減衰時定数観測、X 線とα線を照射した際の発光スペクトル比較、X 線を照射した際の蛍光減衰時定数観測、さらには 60Co のガンマ線と 252Cf の中性子混在場における PSD 特性評価を行った。結果として、(a) に関してはアルカリ金属を共添加する事でバンドギャップを少し超えたエネルギー域における新たな励起準位の発現、(b) K 共添加により PSD に利用可能な高速発光が発現すること、(c) K 共添加により PSD 性能が発現する事、が確認された。 Reference [1] T. Yanagida, et al., Opt. Mater. 33 1243-1247 (2011). [2] T. Yanagida, et al., Appl. Phys. Express 4 106401 (2011). [3] K. Watanabe, et al., IEEE Trans. Nucl. Sci. 60 959-962 (2013). [4] K. Watanabe, et al., Rad. Meas. 71 158-161 (2014). [5] M. Koshimizu, et al., Appl. Phys. Exp. 6 062601 (2013). 第78回応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集 (2017 福岡国際会議場) 7p-PA8-39
File Format	PDF HTM / HTML
Alternate Webpage(s)	https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2017a/7p-PA8-39/public/pdf?type=in
Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article

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