Кристал лантануму (labr₃) єнеорганічний сцинтиляційний матеріалШироко використовується в виявленні випромінювання та спектроскопії . Він відомий своєю чудовою продуктивністю при виявленні гамма-променів, особливо у додатках з високою роздільною здатністю .
1. композиція та допінг
Базовий матеріал: Lanthanum bromide (labr₃)
Допант: Іони церію (ce³⁺), як правило, 5% молярна концентрація
Церій використовується, оскільки він забезпечуєШвидке та інтенсивне сцинтиляційне світлоЧерез 5D → 4F Переходи .
2. Фізичні та механічні властивості
| Майно | Цінність |
|---|---|
| Кристалічна структура | Шестикутний |
| Щільність | ~ 5,29 г/см³ |
| Точка плавлення | ~ 783 градус |
| Твердість (MOHS) | ~ 3 (м'який) |
| Розщеплення | Ні |
| Гігроскопія | Сильний (повинен бути герметично запечатаним) |
| Коефіцієнт теплового розширення | ~7.3 × 10⁻⁶ /K |
| Індекс заломлення | ~ 1,9 при 400 нм |
3. Властивості сцинтиляції
| Майно | Labr₃: CE |
|---|---|
| Світловий урожай | ~ 63, 000 фотони/mev |
| Пікова довжина хвилі викидів | ~ 380 нм (ультрафіолетове) |
| Енергетична роздільна здатність (FWHM) | ~ 2,6–3,0% при 662 кев (CS -137) |
| Час розпаду (основний компонент) | ~ 16–30 нс |
| Післясвічування | Дуже низький |
| Чутливість температури | Помірний |
Примітка: Швидкий час розпаду дозволяєвідторгненняУ високошвидках, таких як ПЕТ та ядерний моніторинг .
4. Продуктивність виявлення випромінювання
Bromide Lanthanum забезпечує:
Вища пікова поділу гамма -спектрах .
Відмінна роздільна здатність часу, що робить його ідеальним дляЧас польоту (TOF) ПЕТ.
Стабільна та передбачувана відповідь, особливо, коли контролюється температура .
Порівняно з NAI (TL):
| Означати | Labr₃: CE | NAI (TL) |
|---|---|---|
| Світловий урожай | ~ 63, 000 ph/mev | ~ 38, 000 ph/mev |
| Енергетична роздільна здатність @662Kev | ~2.8% | ~6.5–7.0% |
| Час розпаду | ~ 16 нс | ~ 230 нс |
| Гігроскопічний | Так (більш серйозно) | Так |
| Вартість | Високий | Низький |
5. програми
a. Ядерна та рентгенологічна безпека
Виявлення радіоактивних джерел (e . g ., ядерна криміналістика)
Портальні монітори, ручні спектрометри
b. Медична візуалізація
Сканери домашніх тварин: для домашніх тварин з часом польоту
Системи SPECT: з вдосконаленою роздільною здатністю зображення
c. Нафтогазовим журналі
Гамма-спектроскопія в добре логінгові інструменти (через високу роздільну здатність в екстремальних умовах)
d. Фізика з високою енергією та частинками
Детектори гамма-променів в експериментах з акселератором
6. Інженерні міркування
Герметизація та упаковка
Labr₃: ce євисокогігроскопічний, більше, ніж NAI (TL)
Вимагаєгерметична герметизаціяв:
Металеві каністризі скляними вікнами або
Інкапсульований оптичним жиром та кварцом
Сумісність фотодетектора
Збіги викидівТрубки фотомультиплієри (PMTS)іСиліконові фотомультиплії (SIPMS)
Ретельне узгодження з оптичними з’єднаннями (Grease, Windows)
Температурні ефекти
Врожайність світла та роздільна здатність енергії погіршуються при підвищеній температурі
Часто в парі зКомпенсація температури Електроніка
Комерційні формати
Типові розміри коливаються від невеликих дисків (1–2 дюйма) до великих циліндрів
Часто продається інтегровано з базовими вузлами PMT (спектрометри підключення та гри)