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...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Functional Materials |
|---|---|
| Дата: | 2006 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
НТК «Інститут монокристалів» НАН України
2006
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139604 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | 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. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862576769944518656 |
|---|---|
| author | Kudin, A.M. Grinyov, B.V. Gres', V.Yu. Mitichkin, A.I. |
| author_facet | Kudin, A.M. Grinyov, B.V. Gres', V.Yu. Mitichkin, A.I. |
| 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. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Functional Materials |
| 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.
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.
|
| first_indexed | 2025-11-26T15:26:16Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-139604 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1027-5495 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-26T15:26:16Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | НТК «Інститут монокристалів» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Kudin, A.M. Grinyov, B.V. Gres', V.Yu. Mitichkin, A.I. 2018-06-20T18:39:56Z 2018-06-20T18:39:56Z 2006 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 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139604 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. en НТК «Інститут монокристалів» НАН України Functional Materials A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals Можлива причина непропорціональності відгуку у сцинтиляційних кристалах NaI:Tl та CsI:Tl Article published earlier |
| spellingShingle | 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. |
| title | A possible reason for non-proportionality of response in NaI:Tl and CsI:Tl scintillation crystals |
| title_alt | Можлива причина непропорціональності відгуку у сцинтиляційних кристалах NaI:Tl та CsI:Tl |
| 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_short | 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 |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/139604 |
| work_keys_str_mv | AT kudinam apossiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals AT grinyovbv apossiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals AT gresvyu apossiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals AT mitichkinai apossiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals AT kudinam možlivapričinaneproporcíonalʹnostívídgukuuscintilâcíinihkristalahnaitltacsitl AT grinyovbv možlivapričinaneproporcíonalʹnostívídgukuuscintilâcíinihkristalahnaitltacsitl AT gresvyu možlivapričinaneproporcíonalʹnostívídgukuuscintilâcíinihkristalahnaitltacsitl AT mitichkinai možlivapričinaneproporcíonalʹnostívídgukuuscintilâcíinihkristalahnaitltacsitl AT kudinam possiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals AT grinyovbv possiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals AT gresvyu possiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals AT mitichkinai possiblereasonfornonproportionalityofresponseinnaitlandcsitlscintillationcrystals |