荷兰Scionix 闪烁晶体 scintillation crystal 、闪烁体，辐射探测器中某种闪烁晶体的选择很大程度上取决于应用，Scionix进口代理，

荷兰Scionix 闪烁晶体 scintillation crystal 、闪烁体，辐射探测器中某种闪烁晶体的选择很大程度上取决于应用，Scionix进口代理，

荷兰Scionix 闪烁晶体 scintillation crystal

闪烁材料的性质和用途

存在大量不同的闪烁晶体用于各种应用。闪烁体的一些重要特征是:

• 密度和原子序数(Z)
• 光输出(波长+强度)
• 衰减时间(闪烁光脉冲的持续时间)
• 机械和光学特性
• 费用

密度和原子序数(Z)

很明显，为了有效地探测γ射线，一种具有高密度和高效Z(每个原子的质子数)是必需的(见上文)。无机闪烁晶体满足阻止能力和光学透明度的要求，它们的密度范围从大约3到9 g/cm3，使它们非常适合吸收穿透辐射(γ射线)。具有高Z值的材料用于高能(> 1 MeV)的γ射线光谱。

光输出(波长+强度)

由于光电子统计(或电子-空穴对统计)在精确确定辐射能量中起着关键作用，所以使用具有高光输出对于所有光谱应用都是优选的。闪烁体发射波长应与所使用的光检测设备(PM、SiPm或光电二极管)的灵敏度相匹配。

衰减时间(闪烁光脉冲的持续时间)

闪烁光脉冲(闪光)的特征通常是强度随时间(脉冲上升时间)快速增加，然后呈指数下降。这衰变时间通过光脉冲的强度返回到其最大值的1/e之后的时间来定义闪烁体的最大值。大多数闪烁体的特征在于不止一个衰变时间，并且通常提到有效平均衰变时间。衰减时间对于快速计数和/或定时应用是重要的。

荷兰Scionix 高分辨率(比例)闪烁体

High resolution (proportional) scintillators

目前，人们对闪烁体的特性及其内在能量分辨率的决定因素有了更深入的了解。已经开发出许多材料，它们对 γ 射线的响应比经典的碱金属卤化物（如 NaI(Tl)、CsI(Tl) 等）更具比例性。这使得一类比例闪烁体得以问世。新材料正在不断开发中，以下列表并不全面。

在最佳光探测条件下，高亮度比例闪烁体在 662 keV γ 射线下的能量分辨率约为 3-4%。与其他闪烁体一样，每种材料都有其优缺点。以下是一些典型的比例曲线：

比例闪烁体 只有在光检测优化的情况下才能提供其卓越的能量分辨率性能，即通过光探测器（PMT 或 SiPM）覆盖尽可能大的面积。

LBC（溴氯化镧）LaBr2.85Cl0.15:Ce 闪烁体 具有与众所周知的 LaBr3:Ce 晶体相似的特性。能量分辨率约为 3.0% FWHM（662 keV），并且材料在机械强度上略高于 LaBr3。LBC 晶体也存在与 LaBr3 相同的 La-138 背景问题。

CeBr3（溴化铈）闪烁体 的特点是密度和原子序数较高，并且对 γ 射线具有比例响应。典型的能量分辨率为 662 keV 下的 4% FWHM。

该材料表现出快速衰减，典型衰减时间约为20纳秒（对于51毫米晶体），并且余辉可以忽略不计。 溴化铈 (CeBr₃) 具有很强的吸湿性，当与 光电倍增管 (PMT) 直接耦合时可提供最佳性能。 由于其快速的光脉冲上升时间，CeBr₃ 探测器可以实现亚纳秒时间分辨率，略逊于 氟化钡 (BaF₂) 探测器。 使用 CeBr₃ 闪烁体时，来自 镭 和 铯-137 的 609 keV 和 662 keV 伽马射线能谱峰可以轻松分离。

Cs2LiYCl6:Ce (CLYC)闪烁晶体提供3.3克/立方厘米的合理密度。这种比例晶体为662 keV伽马射线提供4.5–5% FWHM的能量分辨率。由于n-6Li反应产生的热中子峰在大约3.3兆电子伏处产生一个窄峰。它的快速闪烁组件不会被中子激发，这打开了PSD能力或进一步改善了中子/伽马分离。CLYC有一些较慢的发射成分，因此需要更长的信号整形时间。为了吸收90%的热中子，需要12.5毫米的晶体。 溴氯化铯镧锂闪烁体具有众所周知的LaBr3:Ce晶体的特性。大约3 % FWHM (662 keV)的能量分辨率是标准的。此外，由于锂的存在，该材料可用于中子检测，具有3.1- 3.2 MeV之间的尖锐热中子峰。此外，CLLBC利用PSD提供出色的中子/伽马分辨能力。 掺铕碘化锶是非常亮的相对较慢的闪烁体，具有非常好的比例性。典型的能量分辨率为3.5% @ 662 keV和6% @ 122 keV。这种材料不透辐射。由于其固有的自吸收(小斯托克斯位移)，晶体需要一些特殊的表面制备技术。长衰减时间需要非常长的(数字)成形时间常数(> 10 s)，这使得高计数率行为变得复杂。自吸收将晶体的最大尺寸限制在大约。4厘米。

有机（塑料）闪烁体

有机闪烁体（也称为“塑料闪烁体”）由透明的基质材料（塑料）掺杂闪烁有机分子（例如 POPOP：pbis [2(5-phenyloxazolyl)] benzene）组成。辐射主要通过 康普顿效应 被基质材料吸收，这是由于有机材料的低密度和低 Z 值（原子序数）。因此，塑料闪烁体主要用于 β 颗粒及其他粒子的探测，或者在需要大体积探测器的情况下使用，因为其材料成本相对较低。

塑料闪烁体主要用于需要大探测器体积的应用，例如安全检测或健康物理领域。与 NaI(Tl)（碘化钠铊掺杂）探测器相比，塑料闪烁体的单位体积成本要低得多，并且可以制造成长达数米的探测器板。

目前已有大量具有特定特性的有机闪烁体材料，可在 SCIONIX 网站上找到，这些材料信息直接来源于 ELJEN Technology 网站。SCIONIX 是 ELJEN Technology 在欧洲的代表。

有机闪烁体可以掺杂特定的原子，例如 6-锂（EJ-270）或 硼（EJ-254），以使其对 中子 具有灵敏度，或者掺杂 铅（EJ-256）以改善对低能量辐射的响应（使其更接近 组织等效）。这些掺杂元素会影响闪烁体的性能。

此外，还存在能够通过脉冲形状分析（pulse shape discrimination, PSD）区分伽马射线与快中子的塑料闪烁体，这类探测器被用于物理研究及某些安全应用。例如，EJ-276（EJ-299-33 的继任者）就具备这种能力。详细信息可参考这些材料的数据表。

液体闪烁体

掺杂液体也可用作**闪烁体。某些液体闪烁体（如 EJ-301 或 EJ-309）能够基于其闪烁脉冲形状实现快中子/伽马射线区分**。

通过使用合适的电子技术（如**数字化仪），可以有效地将中子脉冲与伽马射线脉冲区分开来。这种特性使液体闪烁体在核探测**、粒子物理研究和安全应用中具有重要作用。

液体闪烁探测器需要允许液体在温度变化下膨胀的装置。欲了解更多信息，请参阅液体闪烁体的技术数据表。

哪种闪烁体适合您的应用？

当我们仔细观察物理性质表时，很明显，目前已知的闪烁晶体中没有一种具有所有的物理性质理想特征例如高密度、快速衰减、低成本等。辐射探测器中某种闪烁晶体的选择很大程度上取决于应用。诸如以下问题:

1.–要测量的辐射能量和类型是什么？

2.–预期计数率是多少？

3.–实验条件是什么(温度、冲击)？

4.–闪烁体能否生长到所需的尺寸？和

5–它的成本是多少？

在这方面对于确定最佳选择是非常重要的。