Investigation des propriétés de scintillation de nano matériaux YAG : Ce3+ pour le développement de détecteurs de rayonnement

Abstract

Cette étude examine l'impact de la concentration de Ce3+, de la température de recuit et de l'atmosphère de recuit sur les propriétés de luminescence et de scintillation des poudres nanoscintillateur Y3Al5O12: Ce3+ (YAG: Ce3+) préparées par la méthode sol-gel. Bien que les monocristaux YAG: Ce3+ aient été largement étudiés, ces matériaux à l'échelle nanométrique demeurent mal élucidés. Des détecteurs d'échantillon ont été conçus à partir des poudres préparées afin d’investiguer et évaluer leurs propriétés de scintillation. Des opérations d'homogénéisation de surface et de couplage avec la fenêtre de tube photomultiplicateur (PMT) ont été effectuées. Les résultats obtenus ont montré que même en utilisant des détecteurs à base des poudres nanoscintillateur, des spectres d'énergie bien résolus avec des pics clairement identifiés correspondant à la photo-absorption ont été obtenus. De plus, les courbes de décroissance de scintillation des différents échantillons étudiées ont également été mesurées et analysées. L'échantillon avec 0.5 % mol de Ce3+ recuit à 1000 °C à l’aire atmosphérique a présenté la concentration d'extinction non radiative. De plus, le détecteur d'échantillon avec 0.5 mol % de Ce3+ recuit à 1150 °C a montré la plus grande valeur de rendement lumineux(LY) avec 18900 Ph/MeV et une meilleure valeur de résolution d'énergie de 10% FWHM à 662KeV.