ICS 27.120.01 F 88 团 体 标 准 T/CSTM 00036-2020 铈掺杂铝镓酸钆闪烁晶体 Cerium -doped gadolinium aluminum gallium garnet scintillation crystal 2020-08-03 发布 2020-11-03 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00036 —2020 I 前 言 本标准参照GB/T1.1 —2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会（ FC03）提出。 本标准由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会人工晶体技术委员会 （FC03/TC16 ）归口。 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00036 —2020 1 铈掺杂铝镓酸钆闪烁晶体 1 范围 本标准规定了铈掺杂铝镓酸钆闪烁晶体的术语定义、产品标记和分类、技术要求、检测方法、检验 规则、包装、标志、运输和贮存等。 本标准主要适用于在核医学成像、安全稽查 、工业无损探测 、中子探测 及无中微子双 β衰变探测领 域作为探测材料使用的铈掺杂铝镓酸钆晶体产品， 其它核辐射探测领域使用的铈掺杂铝镓酸钆晶体产品 也可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 4960.6 -2008 核科学技术术语：核仪器仪表 GB/T 7896 -2008 人造光学石英晶体试验方法 GB/T 7 962.20 无色光学玻璃测试方法 GB/T 13181 -2002 闪烁体性能测量方法 GB/T 13376 -2008 塑料闪烁体 GB/T 32642 平板显示器基 板玻璃表面粗糙度的测量方法 JC/T 2018 -2010 高能粒子探测用掺铊碘化铯晶体 T/CSTM 00033 -2020 核辐射探测用无机光学单晶术语 3 术语和定义 GB/T 4960.6 -2008、GB/T 13181 -2002、GB/T 13376 -2008、JC/T 2018 -2010和T/CSTM 00033 -2020界 定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 铈掺杂铝镓酸钆晶体 cerium -doped gadolinium aluminum gallium garnet crystal 属于立方晶系和空间群 Ia 3d，化学式为 Gd3(Ga,Al) 5O12:Ce，简称 GGAG或GAGG。简称中的前两个 G分别是 Gd及Ga的缩写，最后一个 G表示该晶体为石榴石（ Garnet）结构。 3.2 包裹体 inclusions 晶体中出现的组分或者结构异于基质的生长缺陷，通常可以分为固态包裹体和气态包裹体。 [JC/T 2018 -2010 定义 3.5] 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00036 —2020 2 3.3 光产额 light yield 闪烁体吸收单位入射辐射能量所产生的光子数。用 LY来表示： ( ) 式中： ΔE是核辐射在闪烁体中所损失的能量， N是闪烁体在吸收核辐射能量后所产生的光子数。 当核辐射激发源为 γ射线时，闪烁体的光产额通常以闪烁体吸收 1 MeV的入射辐射能量后所产生的 光子数来表达，光产额的单位为光子每兆电子伏（ photons /MeV ）；当核辐射激发源为 X射线时，闪烁 体的光产额通常以闪烁体吸收 1 keV的入射辐射能量后所产生的光子数来表达，光产额的单位为光 子每 千电子伏（ photons /keV ）。 3.4 光输出 light output 闪烁体发射的光子经光电探测器转换成光电子， 该光电子的总数与被该闪烁体所吸收的入射辐射能 量的比值称为光输出，常用 LO来表示： ( ) 式中： ΔE是被该闪烁体所吸收的入射辐射能量， M是闪烁体在吸收核辐射能量后闪烁体发射的光子经光电 探测器转换成光电子 的数目。 通常以闪烁体每吸收 1 MeV的入射辐射能量后所探测到的光电子数来表示， 光输出的单位为光电子 每兆电子伏（ photon electrons /MeV ）。 3.5 相对光输出 relative light output 与闪烁体参考样品光输出相比较给出的相对值，称为相对光输出。 [GB/T 13181 -2002，定义 3.10] 3.6 闪烁体参考样品 reference samples of scintillators 用来校正测试系统或标定其他闪烁体性能的闪烁体 。 [GB/T 13376 -2008，定义 3.4] 3.7 能量分辨 率 energy resolution 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00036 —2020 3 表征铈掺杂铝镓酸钆晶体能够区分不同能量 ，数值上可以表达为 ： ( ) 式中： R ——闪烁体能量分辨率； ΔE——全能峰分布谱的半高全宽， 单位为千电子伏（ keV）； ΔP——全能峰分布谱的半高全宽，单位为道（ channel）； E ——全能峰分布谱峰值位置对应的能量， 单位为千电子伏（ keV）； P ——全能峰分布谱峰值位置对应的道数，单位为道（ channel）。 [T/CSTM 00033 -2020，定义 3.40] 3.8 闪烁衰减时间 scintillation decay time 闪烁体受单次核辐射激发停止后，闪烁光强度从最大值下降到 1/e所需的时间。 [GB/T 4960.6 -2008，定义 2.3.5] 4 技术要求 4.1 外观 应满足表 1规定。 表1 产品外观 项目 0＜L≤100 mm 100 mm＜L≤200 mm 划痕 无 总数应不超过2条，且长度应小于 10 mm、深度小于 1 mm 崩边 无 总数应不超过 2个，且长度应小于 5 mm，深度小于 1 mm 倒角 ≤0.5 mm×45° 注： L为产品的长度。 4.2 包裹体 单个包裹体的三维最大尺寸小于 3 mm，且单位体积 (cm3)内肉眼可见包裹体数不超过 3个。 4.3 尺寸公差 不大于 ± 0.1 mm。 4.4 粗糙度 不大于 0.2 μm。 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00036 —2020 4 4.5 密度 不小于6.2 g/cm3。 4.6 光产额 不小于 32000光子每兆电子伏（ photons /MeV ）。 注：在加工产品所用铈掺杂铝镓酸钆晶体中以随机加工取样并测试相对光输出的分析方式表征加工产品所用晶体的 光产额。样品尺寸为 27 mm×15 mm ×2.4 mm ，其中27 mm×2.4 mm的两个表面光学抛光，其余面细磨砂处理。 4.7 能量分辨率 不大于 12%（使用137Cs作为激发源 ，半高全宽 Full Width at Half Maximum ）。 注：在加工产品所用铈掺杂铝镓酸钆晶体中 以采取随机加工取样分析方式表征加工产品所用晶体的能量分辨率。样 品尺寸为 27 mm× 15 mm × 2 .4 mm，其中 27 mm×2.4 mm的两个表面光学抛光，其余面细磨砂处理 。 4.8 闪烁衰减时间 不大于 200 ns。 5 检验方法 5.1 外观 采用目测法检测裂纹、划痕和崩边。 采用倒角测量仪检测倒角。 5.2 包裹体 包裹体的检验 按GB/T 7896 -2008中6.2规定进行。 5.3 尺寸公差 尺寸公差的测试 按JC/T 2018 -2010中5.3规定进行。 5.4 粗糙度 粗糙度的测试按 GB/T 32642 的规定进行。 5.5 密度 密度的测试按 GB/T 7962.20 的规定进行。 5.6 光产额与相对光输出 参考样品的制备参照附录 A.3方式制备。光产额与相对光输出按照附录 A.6.1的规定进行检测。 5.7 能量分辨率 按照附录 A.6.2的规定进行检测。 5.8 闪烁衰减时间 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00036 —2