Lanthanum bromid (laBr₃) kristal jeAnorganski scintilacijski materialŠiroko se uporablja pri odkrivanju in spektroskopiji sevanja . Znan je po odlični zmogljivosti pri odkrivanju gama žarkov, zlasti v aplikacijah z visoko ločljivostjo .
1. Sestava in doping
Osnovni material: Lanthanum bromid (laBr₃)
Dopant: Cerium ioni (CE³⁺), običajno 5% molarna koncentracija
Cerium se uporablja, ker zagotavljahitra in intenzivna scintilacijska svetlobaSkozi 5D → 4F prehodi .
2. fizične in mehanske lastnosti
| Lastnina | Vrednost |
|---|---|
| Kristalna struktura | Šesterokotni |
| Gostota | ~ 5,29 g/cm³ |
| Talilna točka | ~ 783 stopinj |
| Trdota (MOHS) | ~ 3 (mehko) |
| Cepitev | Nobenega |
| Higroskopnost | Močan (mora biti hermetično zaprti) |
| Koeficient toplotne ekspanzije | ~7.3 × 10⁻⁶ /K |
| Indeks refrakcije | ~ 1,9 pri 400 nm |
3. lastnosti scintilacije
| Lastnina | LaBr₃: CE |
|---|---|
| Svetlobni donos | ~ 63, 000 fotoni/mev |
| Najvišja emisijska valovna dolžina | ~ 380 nm (UV-Blue) |
| Reševanje energije (FWHM) | ~ 2,6–3,0% pri 662 keV (cs -137) |
| Čas razpada (glavna komponenta) | ~ 16–30 ns |
| Zadovoljstvo | Zelo nizko |
| Občutljivost temperature | Zmerno |
Opomba: Čas hitrega propadanja omogočaZavrnitev nabiranjaV visokocenovnih okoljih, kot sta PET in jedrsko spremljanje .
4. uspešnost zaznavanja sevanja
Lanthanum bromid zagotavlja:
Vrhunska ločitev vrhovV gama spektri .
Odlična časovna ločljivost, kar je idealno zaTime od leta (TOF) PET.
Stabilen in predvidljiv odziv, še posebej, če je pod nadzorom temperature .
V primerjavi z NAI (TL):
| Značilnost | LaBr₃: CE | NAI (TL) |
|---|---|---|
| Svetlobni donos | ~ 63, 000 pH/mev | ~ 38, 000 pH/mev |
| Energetska ločljivost @662keV | ~2.8% | ~6.5–7.0% |
| Čas propadanja | ~ 16 ns | ~ 230 ns |
| Higroskopski | Da (težje) | DA |
| Stroški | Visok | Nizka |
5. aplikacije
a. Jedrska in radiološka varnost
Zaznavanje radioaktivnih virov (e . g ., jedrska forenzika)
Portalni monitorji, ročni spektrometri
b. Medicinsko slikanje
Skenerji hišnih ljubljenčkov: za hišnega ljubljenčka
SPOCK SISTEME: z izboljšano ločljivostjo slike
c. Sečnja nafte in plina
Gama spektroskopija v orodjih za dobro prijavo (zaradi visoke ločljivosti v ekstremnih pogojih)
d. Fizika visokoenergije in delcev
Detektorji gama-ray v poskusih s pospeševanjem
6. inženirski premisleki
Tesnjenje in embalaža
LaBr₃: CE jeZelo higroskopsko, bolj kot NAI (TL)
ZahtevaHermetično tesnjenjev:
Kovinski kanistris steklenimi okni oz
Inkapsulirano z optično maščobo & kremen
Združljivost fotodetektorja
Emisijske tekmeCevi za fotomultiplikatelje (PMT)inSilicijevi fotomultiplikatorji (SIPM)
Previdno ujemanje z optičnimi materiali za spajanje (mast, okna)
Temperaturni učinki
Svetlobni izkoristek in ločljivost energije se s povišano temperaturo poslabšata
Pogosto v paru zElektronika kompenzacije temperature
Komercialni formati
Tipične velikosti segajo od majhnih diskov (1–2 palcev) do velikih jeklenk
Pogosto se prodajajo integrirani z osnovnimi sklopi PMT (spektrometri plug-and-play)