CsI_Tl_闪烁晶体研究进展.docx

2004 年 2 月JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS February ,2004 CsI( Tl) 闪烁晶体研究进展郭亚军 , 杨春晖( 哈尔滨工程大学化学工程系 ,哈尔滨 150001)摘要 :CsI( Tl) 闪烁晶体光产额高于 B GO 晶体 4 倍多 ,辐照长度较 Na I( Tl) 晶体短 ,机械性能好 ,是一种优良实用的闪烁晶体材料 。CsI( Tl) 晶体的发光中心包括激活剂发光中心 Tl ( Ⅰ) 和 Tl ( Ⅱ) ]和辐照诱导缺陷发光中心 。CsI ( Tl) 晶 体的发射谱峰值位于 550nm ,能与硅光二极管配合组成性能优良的探测器 ,广泛应用于核技术和高能物理等领域 。目前主要采用坩埚下降法和连续加料法生长 。本文综述了 CsI ( Tl) 闪烁晶体的生长 、缺陷 、闪烁性能及其应用领域的研究与发展趋势 。关键词 :闪烁晶体 ;探测器 ; CsI( Tl) ;晶体生长中图分类号 :O799文献标识码 :A文章编号 (2004) 0120077204Research Progress of CsI( Tl) Scintillation CrystalGUO Ya2jun , YANG Chun2hui(Department of Chemical Engineering , Harbin Engineering University , Harbin 150001 ,China)( Received 4 August 2003 , accepted 25 August 2003)Abstract :CsI ( Tl ) crystal is an excellent scintillation material for its light yield 4 times higher than that ofB GO crystal , radiation length shorter than that of Na I ( Tl ) crystal and excellent mechanical properties. The luminescence centers of CsI( Tl) crystal include main Tl ( Ⅰ) and Tl ( Ⅱ) activator luminescence centers andirradiation2induced defects centers. The peak emission of CsI ( Tl ) crystal is at 550nm. The properties of detector based on CsI ( Tl ) scintillator with silicon photodiode are excellent , so the crystal has been widely applied in nuclear technology , high2energy physics. CsI ( Tl ) crystal is mainly grown by Bridgman and automated pulling method at present . Here , the research progress of CsI ( Tl ) crystal was reviewed , including crystal growth , defects , scintillation properties and applications.Key words :scintillation crystal ; detector ; CsI( Tl) ; crystal growth1引言随着核技术以及高能物理的发展 ,无机闪烁晶体的应用领域不断拓宽 ,同时也对无机闪烁晶体提出了更多更高的要求 。早在 20 世纪 80 年代 ,人们就注意到了 CsI ( Tl) 晶体的优点 : 发射光谱可与硅光二极管匹配 , 光产额高 ,辐照长度较 Na I ( Tl) 晶体短 ,机械性能好 ,是一种优良实用的闪烁晶体材料 。近几年来 ,该晶体由 于抗辐照能力得到提高而倍受青睐 ,先后被日本高能物理研究所 ( KEK) 和美国的斯坦福线性加速器中心( SLAC) 选中作为构造 B2Factory 实验的精密电磁量能器的探测器1 - 3 。我国北京的正负电子对撞机 (B EPC)进行升级改造也选用了 CsI ( Tl) 晶体4 。本文主要介绍 CsI ( Tl) 闪烁晶体的研究进展及其应用开发情况 。