GdI3:Ce晶体的生长及其闪烁性能研究

摘要： 通过坩埚下降法生长GdI3:2%Ce及无掺杂GdI3闪烁晶体, 得到？15 mm×20 mm的晶体毛坯, 从中加工出尺寸分别为12 mm×10 mm×2.5 mm和11 mm×8 mm×2.5 mm的无包裹体、无开裂的晶体样品, 封装后检测该晶体光学性能。XRD分析结果表明: 掺杂晶体GdI3:2%Ce与无掺杂GdI3晶体结构相同。X射线激发发射(XEL)和紫外激发发射谱(PL)测试结果显示: GdI3:2%Ce晶体在450~700 nm有宽带发光峰, 发光峰位分别位于520 nm和550 nm, 对应于Ce3+的5d-4f跃迁发光。以550 nm为监控波长, 测得在紫外激发下存在三个激发峰, 分别位于262、335和440 nm。GdI3:2%Ce晶体在137Cs源伽马射线(662 keV) 激发下能量分辨率为3.4%, 通过高斯拟合得到的衰减时间为58±3 ns。研究表明, GdI3:2%Ce晶体是一种良好的伽马和中子探测材料, 具有广泛的应用前景。