ICS 27.120.01 Q 65 团 体 标 准 T/CSTM 00033-2020 核辐射探测用无机光学单晶术语 Terms of optical inorganic single crystals for nuclear radiation detection 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 0003 3—2020 1 前 言 本标准参照GB/T 1.1 -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 0003 3—2020 2 探测用无机光学单晶术语 1 范围 本标准规定了核辐射探测用无机光学单晶的术语和定义。 本标准主要适用于核辐射探测用无机光学单晶。 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 1224 -2016 几何光学术语、符号 GB/T 4960.6 -2008 核科学技术术语：核仪器仪表 GB/T 5838.1 -2015 荧光粉 第1部分 :术语 GB/T 7270 -1987 光电倍增管测试方法 GB/T 13181 -2002 闪烁体性能测量方法 GB/T 13376 -2008 塑料闪烁体 3 术语和定义 GB/T 7270 -1987、GB/T 4960.6 -2008、GB/T 5838.1 -2015、GB/T 1224 -2016、GB/T 13181 -2002和GB/T 13376 -2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 核辐射探测用无机光学单晶 optical inorganic single crystals for nuclear radiation detection 在电离辐射作用下发生闪烁或契伦科夫辐射效应的无机单晶材料，包括无机闪烁单晶、契伦科夫单 晶。 3.2 闪烁单晶 scintillation single crystals 能将高能射线 /粒子能量转换为紫外或可见荧光脉冲的单晶 。 3.3 稀土闪烁单晶 rare earth scintillation single crystals 稀土元素能够完整占据晶格某一位点的闪烁单晶。 全国团体标准信息平台 T/CSTM 0003 3—2020 3 3.4 闪烁效应 scintillation effect 在高能射线或粒子 等核辐射激发 作用下产生脉冲光的现象。 3.5 契伦科夫辐射 Cherenkov radiation 带电粒子在电介质中的运动速度大于光在其中传输的相速度时所产生的一种电磁辐射。 [GB/T 7270 -1987，定义 1.2.6] 3.6 契伦科夫单晶 Cherenkov single crystals 能将高能射线 /粒子能量转换为契伦科夫辐射的单晶。 3.7 核辐射 nuclear radiation 伴随原子或核过程发射的电磁辐射、离子或次原子离子束的总称。 3.8 核辐射探测 nuclear radiation detection 对待测核辐射进行粒子鉴别、能量测量、强度测量、时间特性测量和空间分布 测量。 3.9 光电效应 photoelectric effect 入射光子被核辐射探测用无机光学单晶 完全吸收后产生电子 的发射。 3.10 康普顿效应 Compton effect 入射光子 被核辐射探测用无机光学单晶 中的电子散射， 引起光子部分能量损失并改变运动方向。 3.11 电子对效应 electron pair effect 能量大于 1.022MeV 的光子被核辐射探测用无机光学单晶吸收后产生正负电子对 。 3.12 电子和空穴的弛豫 relaxation of electrons and holes 具有较高能量的电子和空穴在 核辐射探测用无机光学单晶 中通过与晶格相互作用实现能量的降低 和状态的占据。 全国团体标准信息平台 T/CSTM 0003 3—2020 4 3.13 电子和空穴的扩散 diffusion of electrons and holes 由于电子和空穴 密度梯度的存在 所产生的输运过程。 3.14 顺序俘获 sequential capture 发光中心先俘获一种电离能载体，再俘获另一种电离能载体的过程。 3.15 发光 luminescence 处于激发态的发光中心在退激发到基态的同时向外发射光子的 现象。 3.16 闪烁发光 scintillation luminescence 属于发光现象的一种，特指在核辐射激发下闪烁体内部的发光现象。 3.17 本征发光 intrinsic luminescence 以闪烁体自身的自陷激子、晶格中的点缺陷为 发光中心的 发光。 3.18 非本征发光 extrinsic luminescence 以闪烁体基质组成以外的掺杂元素作为发光中心的发光。 3.19 交叉发光 cross luminescence 从价带到芯带的跃迁发射。 3.20 密度 density 单位体积内的质量。 3.21 有效原子序数 effective atomic number 有效原子序数即当核辐射与闪烁体相互作用时，可以等效为与某种单质相互作用，这种等效的单质 的原子序数称为这种闪烁体的有效原子序数。闪烁体的 有效原子序数 用Zeff表示，其表达式为 ： ∑( ) ⁄ ( ) 全国团体标准信息平台 T/CSTM 0003 3—2020 5 式中： Zeff——材料有效原子序数； Wi ——组成材料的原子 i 的重量百分含量； Zi ——原子 i的原子序数 。 3.22 辐射吸收系数 absorption coefficient of radiation 反映了物质吸收 辐射的能力，其表达式为： ( ) 式中： μ —— 辐射吸收系数 ，单位为 cm-1； σr ——辐射与核辐射探测用无机光学单晶 作用总截面 ； N ——核辐射探测用无机光学单晶 单位体积中的原子数； I0 ——穿过核辐射探测用无机光学单晶 前的辐射强度； I —— 穿过核辐射探测用无机光学单晶 后的辐射强度； x —— 射穿过核辐射探测用无机光学单晶 的厚度，单位为 cm。 3.23 轫致辐射 bremsstrahlung 受介质作用，入射带电粒子运动速度的大小或方向发生改变时产生的电磁辐射。 3.24 电磁簇射 electromagnetic showers 高能电子或光子与介质发生相互作用，高能电子轫致辐射产生光子，高能光子产生正负电子对，正 负电子湮灭产生一对光子，这样不断发生电子－光子－电子的级联过程，产生大量电子和光子的现象。 3.25 辐射长度 radiation length 入射到核辐射探测用无机光学单晶 中的高能射线通过轫致辐射方式损失能量， 当能量降低到初始能 量的1/e时在材料中所经过的平均路程，用 X0表示： ( ) 辐射长度 X0的经验公式为： ( ) 全国团体标准信息平台 T/CSTM 0003 3—2020 6 式中： X0——辐射长度 ，单位为厘米（ cm）； μ ——吸收系数 ，单位为厘米分之一（ cm-1）； A ——闪烁体分子量，单位为克每摩尔 （g/mol）； Z ——闪烁体有效原子序数； ρ ——闪烁体密度，单位为克每立方厘米 （g/cm3）。 3.26 莫里哀半径 Moliere radius 核辐射在 核辐射探测用无机光学单晶 中穿过一个辐射长度时， 因多次库仑散射造成的横向平均偏离， 用RM表示，表