Основные свойства LaBr₃(Ce):
| Точка плавления (ºC) | 1116 | Плотность (г/см3) | 5.2 |
| Гигроскопичность | Да | Длина волны максимального излучения (нм) | 380 |
| Показатель преломления при максимуме излучения | 1.9 | Время спада (нс) | 25 |
| Энергетическое разрешение (%) | <3.5 | Световая отдача (фотонов/МэВ) | 63000 |
| Плоскость расщепления | <100> | ||
Пикселированные сцинтилляционные массивы LaBr₃(Ce) состоят из множества кубических кристаллов LaBr₃ (бромид лантана), расположенных линейно или в двумерной матрице, с оптическими отражателями между кристаллами. Кристалл бромида лантана, легированный церием, упрощенно LaBr₃(Ce), с высокой световой отдачей, исключительным энергетическим разрешением и быстрым временем спада (обычно 16–25 нс) обладает высоким потенциалом для гамма-спектрометров и радиационной визуализации, где требуется высокая временная разрешающая способность, например, медицинская визуализация TOF-PET (Time of Flight – позитронно-эмиссионная томография), современная техника ПЭТ, которая улучшает качество изображения за счет измерения разницы времени прихода двух фотонов, образующихся при аннигиляции позитрона.
Принцип работы пикселированного массива LaBr₃(Ce) следующий: каждый маленький кристалл определяется как «пиксель». Когда высокоэнергетическая частица сталкивается с пикселем, кристалл LaBr₃ поглощает частицу и её энергию, затем кристалл возбуждается и испускает флуоресценцию. Благодаря оптическим отражателям свет в основном ограничивается пикселем, где произошло событие, и последующий фотодетектор (например, кремниевые фотодиоды) может определить, какой пиксель сгенерировал сцинтилляционное событие, позволяя вычислительной системе формировать визуальное изображение.
Из-за сильной гигроскопичности и деликатной природы кристалла LaBr₃, легированного церием, производство кристаллов небольшого размера, включая изготовление пикселированных массивов LaBr₃(Ce) с малым размером пикселя, является практически сложным и технически трудоемким процессом. Компания Shalom EO способна производить LaBr₃(Ce) сцинтилляционные массивы с минимальным размером пикселя 1 мм × 1 мм; другие размеры пикселей, количество пикселей и материалы/толщины отражателей доступны по запросу.
Преимущества кристаллов LaBr₃(Ce):
1. Высокая световая отдача, около 63000 фотонов/МэВ, в два раза больше, чем у NaI(Tl), и быстрое время спада 16–25 нс, поддерживает системы TOF и эксперименты с быстрым временем в ядерной физике.
2. Исключительное энергетическое разрешение <3.5%, значительно лучше, чем у NaI(Tl), однако фактическое энергетическое разрешение зависит от однородности выращенного кристалла.
3. Высокая останавливающая способность, эффективен для детекции гамма-излучения.
4. Работа при комнатной температуре не требуется, по сравнению с HPGe, может работать при комнатной температуре, что делает систему проще и дешевле.
Рекомендации по применению массивов LaBr₃(Ce):
1. Избегать резких изменений температуры и влажности
Избегайте длительного воздействия после вскрытия, не включайте и не разбирайте в условиях высокой влажности, избегайте резких перепадов температуры, которые могут вызвать внутреннюю конденсацию.
