A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals

A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals

It is known that the light yield L is not proportional to energy Е for many scintillation materials under excitation by external γ-rays. In contrast, L is proportional to Е for internal radiation sources. In this work, it has been shown that this contradiction can be eliminated if the non-propor...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2006
Hauptverfasser: Kudin, A.M., Grinyov, B.V., Gres', V.Yu., Mitichkin, A.I.
Format: Artikel
Sprache:English
Veröffentlicht: НТК «Інститут монокристалів» НАН України 2006
Schriftenreihe:Functional Materials
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/139604
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals / A.M. Kudin, B.V. Grinyov, V.Yu. Gres', A.I. Mitichkin // Functional Materials. — 2006. — Т. 13, № 1. — С. 54-59. — Бібліогр.: 27 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-139604
record_format dspace
fulltext
spelling irk-123456789-1396042018-06-21T03:05:36Z A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals Kudin, A.M. Grinyov, B.V. Gres', V.Yu. Mitichkin, A.I. It is known that the light yield L is not proportional to energy Е for many scintillation materials under excitation by external γ-rays. In contrast, L is proportional to Е for internal radiation sources. In this work, it has been shown that this contradiction can be eliminated if the non-proportionality is considered as a total result caused by two effects. First, the scintillation duration is shortened as the photon energy decreases, that results in increasing measured L/Е value at fixed signal formation time. Second, the presence of dead layer results in the luminescence quenching near the crystal surface. In this concept, the response non-proportionality is considered as axial inhomogeneity of the scintillation efficiency depending on the radiation penetration depth Н. It has been shown that the valley in L/Е vs Е dependence near the K-edge of iodine absorption (the jump-like Н changing almost by ten times) disappears on the L/Е vs Н one. Известно, что световой выход L непропорционален энергии электронов Е для многих сцинтилляционных материалов при возбуждении внешними γ-квантами. В противоположность этому, L пропорционален Е для внутренних источников радиации. В работе показано, что это противоречие можно устранить, если непропорциональность выхода рассматривать как суммарный эффект двух факторов. Во-первых, длительность сцинтилляций сокращается с уменьшением энергии квантов, что приводит к увеличению измеряемой величины L/Е при фиксированном времени формирования сигнала. Во-вторых, наличие мертвого слоя приводит к тушению люминесценции вблизи поверхности кристалла. В таком подходе непропорциональность выхода трактуется как осевая неоднородность сцинтилляционной эффективности в зависимости от глубины Н проникновения излучений. Показано, что провал на зависимости L/Е vs Е около K-края поглощения йода, где Н изменяется скачком на порядок, исчезает на зависимости L/Е vs Н. Вiдомо, що свiтловихiд L не є пропорцiональним енергiї електронiв Е для багатьох сцинтиляцiйних матерiалiв при збудженнi зовнiшнiми γ-квантами. У протилежнiсть цьому, L є пропорцiональним Е для внутрiшнiх джерел радiацiї. У роботi показано, що це протирiччя можна усунути, якщо непропорцiональнiсть виходу розглядати як сумарний ефект двох чинникiв. По-перше, тривалiсть сцинтиляцiй скорочується зi зменшенням енергiї квантiв, що приводить до збiльшення вимiрюваної величини L/Е при фiксованому часi формування сигналу. По-друге, наявнiсть мертвого шару спричиняє гасiння люмiнесценцiї поблизу поверхнi кристалу. При такому пiдходi непропорцiональнiсть виходу трактується як осьова неоднорiднiсть сцинтиляцiйної ефективностi в залежностi вiд глибини Н проникнення радiації. Показано, що провал на залежностi L/Е vs Е поблизу K-краю поглинання йоду, де Н змiнюється стрибком на порядок, зникає на залежностi L/Е vs Н. 2006 Article A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals / A.M. Kudin, B.V. Grinyov, V.Yu. Gres', A.I. Mitichkin // Functional Materials. — 2006. — Т. 13, № 1. — С. 54-59. — Бібліогр.: 27 назв. — англ. 1027-5495 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/139604 en Functional Materials НТК «Інститут монокристалів» НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
description It is known that the light yield L is not proportional to energy Е for many scintillation materials under excitation by external γ-rays. In contrast, L is proportional to Е for internal radiation sources. In this work, it has been shown that this contradiction can be eliminated if the non-proportionality is considered as a total result caused by two effects. First, the scintillation duration is shortened as the photon energy decreases, that results in increasing measured L/Е value at fixed signal formation time. Second, the presence of dead layer results in the luminescence quenching near the crystal surface. In this concept, the response non-proportionality is considered as axial inhomogeneity of the scintillation efficiency depending on the radiation penetration depth Н. It has been shown that the valley in L/Е vs Е dependence near the K-edge of iodine absorption (the jump-like Н changing almost by ten times) disappears on the L/Е vs Н one.
format Article
author Kudin, A.M.
Grinyov, B.V.
Gres', V.Yu.
Mitichkin, A.I.
spellingShingle Kudin, A.M.
Grinyov, B.V.
Gres', V.Yu.
Mitichkin, A.I.
A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals
Functional Materials
author_facet Kudin, A.M.
Grinyov, B.V.
Gres', V.Yu.
Mitichkin, A.I.
author_sort Kudin, A.M.
title A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals
title_short A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals
title_full A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals
title_fullStr A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals
title_full_unstemmed A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals
title_sort possible reason for non-proportionality of response in nai:tl and csi:tl scintillation crystals
publisher НТК «Інститут монокристалів» НАН України
publishDate 2006
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/139604
citation_txt A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals / A.M. Kudin, B.V. Grinyov, V.Yu. Gres', A.I. Mitichkin // Functional Materials. — 2006. — Т. 13, № 1. — С. 54-59. — Бібліогр.: 27 назв. — англ.
series Functional Materials
work_keys_str_mv AT kudinam apossiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals
AT grinyovbv apossiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals
AT gresvyu apossiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals
AT mitichkinai apossiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals
AT kudinam possiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals
AT grinyovbv possiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals
AT gresvyu possiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals
AT mitichkinai possiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals
first_indexed 2025-07-10T08:38:10Z
last_indexed 2025-07-10T08:38:10Z
_version_ 1837248485687033856

Ähnliche Einträge