唐慧丽，刘 波†，徐 军，欧阳晓平

(1. 同济大学 物理科学与工程学院 先进微结构材料教育部重点实验室，上海200092；2. 西北核技术研究所，西安710024)

闪烁探测系统具有探测效率高、探测体积大及时间响应快等优点，在高能物理实验、核物理实验、暗物质探测、核医学成像、探矿测井、安全稽查和工业无损检测等领域具有重要用途[1]。闪烁体作为闪烁探测系统的核心功能材料，作用是吸收高能粒子或射线的能量并将其转换为可见光或近紫外光，随后通过光电器件，如光电倍增管、光电二极管、CCD探测器等，对可见光或近紫外光进行测量，实现对高能粒子或射线的探测。闪烁体的性能直接影响并制约闪烁探测系统的性能，理想闪烁体须具备高光产额、快发光衰减、高密度、发射光谱与光电探测器响应匹配、辐照硬度高及物理化学性能稳定等特点[2]。

根据材料类型，闪烁体可以分为有机闪烁体和无机闪烁体。无机闪烁体通常具有较高的原子序数和密度，对辐射的阻止本领强，以单晶为主要形态的无机闪烁体具有较高的发光效率。大部分无机闪烁体采用介电材料为基质，以分立中心的能级跃迁作为闪烁发光来源，如CsI∶Tl，Bi4Ge3O12和Lu2SiO5∶Ce，发光特征主要决定于分立发光中心的性质[3]。分立发光中心通常具有较高的光产额，衰减时间通常短的只有几十纳秒，长的甚至达到微秒量级。无机闪烁体，如BaF2，也可采用价带电子与最高芯带空穴的复合发光，称为交叉发光，作为闪烁光来源，衰减时间快达0.6 ns，是衰减时间最快的商用无机闪烁体，但BaF2光产额较低，发射波长位于220 nm的紫外区，探测效率低，同时伴随较多慢成分。……