氟化钡晶体的辐照损伤与恢复

摘要

氟化钡（ＢａＦ２）晶体是碱土氟化物晶体，无色透明，属立方晶系结构，具有从真空紫外到红外波长范围的透光特性。７０年代初发现其闪烁特性并对它进行研究后发现：在ＢａＦ２晶体的发射光谱中其峰值波长为２２０ｎｍ处有一荧光衰减时间常数为０．６ｎｓ的快成分，同时ＢａＦ２晶体又被认为是最抗辐照的无机闪烁体，使它在高能物理、核医学等领域有着广泛的应用前景，从而引起了人们的兴趣。无色透明的ＢａＦ２晶体受到高能粒子或射线照射后往往会着色，使透过率降低，荧光输出减少，造成所谓的辐照损伤。我们对下述三类晶体进行了辐照损伤的试验：（１）不同条件下生产的晶体；（２）同一晶体的不同生长部位；（３）进行水解处理的晶体试验。方法是测试上述三类晶体辐照前后的吸收光谱和透射光谱，对它们进行比较。以此对辐照损伤的机理进行了讨论；对恢复ＢａＦ２晶体辐照损伤的方法也进行了试验。认为在生长工艺稳定，晶体结晶基本完整的前提下，ＢａＦ２晶体的抗辐照性能与晶体中杂质含量的多少有关；当阳离子杂质下降到一定的数量级后，晶体中氧和氢氧离子成为最有害的杂质。本文实验所用的ＢａＦ２晶体皆用真空下降法生长；用ＡｃｔｏｎＶＭ５０５，ＧｒａｐｈｉｃｏｒｄＵＶ２０４和Ｎｉｃｏｌ?