Cristal de centelleador CsHfCl novel: Progreso reciente y perspectivas
Autores: Nagorny, Serge
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se presenta el progreso reciente en la producción de cristales de CsHfCl (CHC) logrado en los últimos cinco años. Se han analizado varios aspectos, incluyendo la pureza química de las materias primas, los métodos de purificación, la optimización de las condiciones de crecimiento y térmicas, la caracterización de los cristales, la estructura de defectos y el fondo radioactivo interno. Se produjeron cristales de CHC de gran volumen, sin fisuras y de alta calidad con un rendimiento de centelleo excepcional como resultado de un extenso programa de investigación y desarrollo (I+D). Por ejemplo, la muestra de cristal de CHC con dimensiones de 23 x 30 mm demuestra una resolución de energía del 3.2% FWHM a 662 keV, una salida de luz relativa en el nivel de 30,000 ph/MeV y una linealidad excelente hasta 20 keV. Además, este material exhibe una excelente capacidad de discriminación de forma de pulso y un bajo fondo interno de menos de 1 Bq/kg. Además, los intentos de producir un cristal de CHC de alta calidad resultaron en investigaciones sobre la optimización de este material mediante la constitución de iones alcalinos (Cs a Tl), o el elemento principal (Hf a Zr), o iones halógenos (Cl a Br, I, o su mezcla en diferentes proporciones), así como la dopaje con varios iones activos (Te, Ce, Eu, etc.). Esto conduce a una gama de nuevos materiales centelleantes establecidos, como TlHfCl, TlZrCl, CsHfClBr, CsHfClBr, CsZrCl y CsHfI. Para explotar todo el potencial de estos compuestos, se requieren estudios detallados de las propiedades fundamentales del material y la comprensión de la variedad de los mecanismos de luminescencia. Esto ayudará a entender el origen del alto rendimiento de luz y los posibles caminos para extenderlo aún más. También se discuten las perspectivas de los cristales de CHC y materiales relacionados como detectores para procesos nucleares raros.
Descripción
Se presenta el progreso reciente en la producción de cristales de CsHfCl (CHC) logrado en los últimos cinco años. Se han analizado varios aspectos, incluyendo la pureza química de las materias primas, los métodos de purificación, la optimización de las condiciones de crecimiento y térmicas, la caracterización de los cristales, la estructura de defectos y el fondo radioactivo interno. Se produjeron cristales de CHC de gran volumen, sin fisuras y de alta calidad con un rendimiento de centelleo excepcional como resultado de un extenso programa de investigación y desarrollo (I+D). Por ejemplo, la muestra de cristal de CHC con dimensiones de 23 x 30 mm demuestra una resolución de energía del 3.2% FWHM a 662 keV, una salida de luz relativa en el nivel de 30,000 ph/MeV y una linealidad excelente hasta 20 keV. Además, este material exhibe una excelente capacidad de discriminación de forma de pulso y un bajo fondo interno de menos de 1 Bq/kg. Además, los intentos de producir un cristal de CHC de alta calidad resultaron en investigaciones sobre la optimización de este material mediante la constitución de iones alcalinos (Cs a Tl), o el elemento principal (Hf a Zr), o iones halógenos (Cl a Br, I, o su mezcla en diferentes proporciones), así como la dopaje con varios iones activos (Te, Ce, Eu, etc.). Esto conduce a una gama de nuevos materiales centelleantes establecidos, como TlHfCl, TlZrCl, CsHfClBr, CsHfClBr, CsZrCl y CsHfI. Para explotar todo el potencial de estos compuestos, se requieren estudios detallados de las propiedades fundamentales del material y la comprensión de la variedad de los mecanismos de luminescencia. Esto ayudará a entender el origen del alto rendimiento de luz y los posibles caminos para extenderlo aún más. También se discuten las perspectivas de los cristales de CHC y materiales relacionados como detectores para procesos nucleares raros.