CsI(Tl) 闪烁材料

碘化铯

  • 高密度、高γ射线阻断力
  • 发射波长为 550 nm
  • 与光电二极管读数兼容

CsI(Tl) 闪烁体的光输出为 54 光子数/keV,是已知最亮的闪烁体之一。 

宽发射波长的最大值为 550nm,因此,该发射波长与双碱光电阴极光电倍增管的匹配度不高。然而,它的大部分发射都是在在光谱 (>500nm) 的长波长部分,因此非常适合光电二极管读数。

CsI(Tl) 具有非常高的阻断力、微吸湿性以及良好的塑性力学性能。结合相对良好的辐射硬度特性,CsI(Tl) 也非常适合高能物理应用。它在 Phoswich 的全身计数和 X 射线天文学应用中被用作“保护晶体”,其中,通常将较薄的 NaI(Tl) 作为主要探测器。

CsI(Tl) 的衰减时间由多个成分组成。最快成分的值为约 0.6µs,而最慢成分的值为 3.5µs。对于高电离的粒子(例如,α粒子或质子)的活化,这两种衰变成分的强度之比随所吸收粒子的电离能力而变化。因此,CsI(Tl) 闪烁晶体可用于利用脉冲形状分析的粒子鉴别。已经证实的是,Li 以下的核子都可以通过这种方式来鉴别。

CsI 相对较软,具有可塑性,不会解理。它不会产生解理面,因此非常坚固耐用——这使得它非常适合测井、空间研究或其他会遇到严重冲击条件的应用。

CsI(Tl) 阵列制造方面的最新进步使得余辉减少,光输出和余辉均匀性得到改善,这让其成为安全检查和核成像应用的绝佳选择。阅读更多详情

规格
特性
密度 [g/cm3] 4.51
熔点 [K] 894
热膨胀系数 [C-1] 54 x 10-6
解理面
硬度 (Mho) 2
吸湿性 轻微
最大发射波长 [nm] 550
截止低波长 [nm]  320
最大发射波长下的折射率 1.79
主要衰减时间 [ns] 1000
光产额 [光子数/keVγ] 54
光电子产额 [NaI(Tl) 的 %](对于γ射线) 45
封装选项
  • 带或不带读出装置的线性和二维阵列,带光电二极管的紧凑型封装
  • CsI 有轻微的吸湿性。应避免与水和高湿度环境接触。

CsI(Tl) 是一种坚固、可延展的材料,可以轻松制成各种几何形状。它有轻微的吸湿性,但其封装方式可最大限度地减少与水分的接触。CsI(Tl) 通常被制成线性和二维 (2D) 阵列,其像素尺寸可小至 500 平方微米。

CsI 有轻微的吸湿性。应避免与水和高湿度环境接触。

光电二极管读数

CsI(Tl) 的大部分发射都是在在光谱 (>500nm) 的长波长部分,因此非常适合光电二极管读数。光电二极管有多种尺寸可供选择。光电二极管的尺寸应使其能够检测到最大数量的闪烁光。我们有采用 10x10mm2 和 18x18mm2 光电二极管的标准化探测器,而较小的光电二极管有助于降低噪声水平。我们还提供内置光电二极管的紧凑型探测器。

典型尺寸
  • 阵列 - 最小像素 0.3 平方毫米 
  • 10x10x10mm,安装在光电二极管上
  • 3" 直径 x 6" 长(容量)
CsI 变体

碘化铯是一种具有高γ射线阻断能力的材料,因为它具有相对较高的密度和原子序数。在闪烁计数中,它可以按未掺杂(纯)的形式或掺杂钠 (Na) 或铊 (Tl) 的形式进行使用。 

CsI(Na) 的发射峰波长为 420nm,而其光输出为 NaI(Tl) 的 85%。 在恶劣环境条件下,这种材料就很有用。它被用于石油和天然气勘探——测井、太空研究和其他恶劣环境下的应用。

CsI(纯)的最大发射波长为 315 nm,其强度远远小于这种材料的任何一种活化类型。但是,这种发射的特征为相对较短的衰减时间 (16 ns),因此该材料可用于快速计时应用。未掺杂的 CsI 主要用于物理学实验,因为它兼具快速计时和相对较高的密度。

这些材料的变体并不属于标准生产,但可以考虑用于大型项目。

Data Sheets
CsITl-and-Na-Material-Data-Sheet.pdf

CsI Scintillation Material Data Sheet

PDF | 168.44 KB
CsITl-and-Na-Material-Data-Sheet
Technical papers
Low-Afterglow-Linear-CsITl-Segmented-Arrays.pdf

Low Afterglow Linear CsI(Tl) Segmented Arrays

PDF | 662.69 KB
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Technical papers
Low afterglow co-doped CsI(Tl)

Very low afterglow CsI(Tl) scintillator using antimony and other metal cations IEEE Industrial presentation 2021 - Fang Meng, Peter Menge

PDF | 2.39 MB
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Data Sheets
Efficiency-Calculations-Brochure.pdf

Efficiency Calculations for Selected Scintillators

PDF | 1.36 MB
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