بررسی خواص سوسوزنی بلورهای CsI(Tl) رشد داده شده با آلایندههای Ca و Tm
نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
2 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
doi
10.22052/6.4.29چکیده
در این پژوهش به ساخت بلورهای CsI(Tl) طی رشد به روش بریجمن با استفاده از آلاینده هایی نظیر Ca و Tm بهمنظور بررسی خواص سوسوزنی برای کاربرد به عنوان آشکاساز گاما پرداخته شده است. برای ارزیابی بلورهای رشد داده شده، پراش ایکس، طیف لیان نوری، طیف گرمالیانی و نیز طیف های گامای ثبت شده توسط بلورها، بررسی شدند. همچنین پارامترهای سوسوزنی از جمله قدرت تفکیک انرژی، پاسخ سوسوزنی بهره نوری و پستاب مورد مطالعه و اندازه گیری قرار گرفتند. خواص سوسوزنی بلور CsI(Tl) با آلاینده های مختلف نسبت به CsI(Tl) به عنوان نمونه استاندارد (ساخت شرکت Amcrys) مقایسه شدند. برای بلور CsI با آلاینده Tl، بهره نوری %97 ، قدرت تفکیک انرژی در انرژیkeV 662 برابر %11 و پاسخ سوسوزنی ns 1054 اندازه گیری شد. افزودن آلاینده های Ca و Tm به ساختار بلوری CsI(Tl) باعث کاهش مراکز به دام افتاده و همچنین ایجاد زیر تراز لیان نوری شده، از این رو باعث تغییر خواص سوسوزنی میشوند. افزودن آلاینده Tm2+ در ساختار شبکه ای CsI(Tl) منجر به افزایش بهره نوری به %103، قدرت تفکیک انرژی %7/9 و پاسخ سوسوزنی ns 1373 شده، در صورتیکه این آلاینده پاسخ سوسوزنی را کندتر می کند و باعث ایجاد پستاب کمتری نسبت به نمونه CsI(Tl) میشود. آلاینده Ca2+ در ساختار شبکه ای CsI(Tl) بر روی بهره نوری و قدرت تفکیک انرژی اثر نامطلوب دارد، در صورتیکه پاسخ سوسوزنی را سریعتر کرده و باعث ایجاد پستاب بیشتری نسبت به نمونه CsI(Tl) میشود. همچنین باعث کاهش بهره نوری به %98، قدرت تفکیک انرژی %12 برای انرژی keV 662 و پاسخ سوسوزنی ns 537 میشود.