GdI₃:Ce晶体的生长及其闪烁性能研究

叶乐¹，史坚²，李焕英²，陈晓峰²，黄跃峰³，徐家跃¹，任国浩²

1. 上海应用技术大学材料科学与工程学院2. 中国科学院上海硅酸盐研究所3. 中国科学院上海应用物理研究所

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450⁷00 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。

关键词：GdI3%Ce晶体;坩埚下降法;闪烁性能;