Scintillation and photoluminescence performance of Ce3+-doped high gadolinium oxyfluoride glass for circular electron-positron collider (CEPC)

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作者
Weichang Li,Danping Chen,Lili Hu,Dongbing He,Shubin Chen,Chunlei Yu,S. Qian,Zhehao Hua,Gao Tang,Ren Jing,Xin‐Yuan Sun,Minghui Zhang,Shan Liu,Hua Cai,Jifeng Han,Shenghua Yin
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2024.03.105
摘要

The large size (4 cm × 4 cm × 1 cm) Ce3+-doped high gadolinium oxyfluoride glass with density of 5.83 g/cm³ was prepared by the melt quench method at 1220 °C. The glass is colorless and transparent over the visible range. The prolonged decay time under 275 nm UV light demonstrates the energy transfer from Gd3+ ions to Ce3+ ions. The X-ray excited luminescence spectra (XEL) show the emission peak corresponds to the 5d→4f transitions of Ce3+ ion. The integral emission intensity of glass was compared with that of bismuth germanate oxide (BGO) crystals. The scintillation property of glass was studied under the γ-ray from 137Cs source and a clear energy peak was observed with light yield (LY) over 1100 ph/MeV. The scintillation decay time comprises fast and slow components. All results presented in this work indicate the appropriate potential to be high-energy rays detecting material for CEPC.
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