Abstract
An influence of the various relaxation processes of the electronic excitations causing the scintillation in the crystalline compounds under ionising radiation is analysed. It was found that the intracenter relaxation of electronic excitations in the luminescence ion forms a physical limit for the time resolution of the scintillation detector. The limit of the time resolution, which can be provided when measuring the ionising radiation with a scintillation detector, has been established by simulation. A comparison of the time resolution limits for various errors by the electronic part of the ionising radiation detector is performed. It is shown that inorganic scintillation materials based on single crystals activated by cerium ions have a limit of 10 ps, while self-activated scintillators with low yield and short scintillation kinetics may show results not worse than 20 ps. It has been demonstrated that a further increase in the scintillation yield while keeping the short kinetics in self-activated materials can provide a better time resolution in comparison with Ce-activated materials in future detectors.
Highlights
Проанализировано влияние различных процессов релаксации электронных возбуждений, приводящих к возникновению в кристаллических соединениях сцинтилляции под действием ионизирующего излучения
An influence of the various relaxation processes of the electronic excitations causing the scintillation in the crystalline compounds under ionising radiation is analysed
It was found that the intracenter relaxation of electronic excitations in the luminescence ion forms a physical limit for the time resolution of the scintillation detector
Summary
Сцинтилляционные материалы сыграли исключительную роль в формировании облика современной физики, уже более века они обеспечивают измерение ионизирующего излучения [1]. Если энергетическое разрешение при регистрации g-квантов за счет фотопоглощения, или заряженных частиц за счет полного поглощения, или образования пар е+е– с их дальнейшей аннигиляцией для большинства материалов описывается зависимостью. Где Y – выход сцинтилляции, то временное разрешение не имеет простой Y аналитической зависимости и обусловлено комбинацией различных параметров сцинтилляционного импульса и используемых элементов преобразования оптического сигнала в электрический [3]. Потребность в высоком временном разрешении обозначилась в последнее десятилетие, когда стало ясно, что будущее экспериментальной физики высоких энергий связано с увеличением светимости коллайдеров и частоты столкновения импульсов заряженных частиц. Регистрация аннигиляционных g-квантов с высоким временным разрешением становится востребованной, в связи с чем прояснение граничных возможностей сцинтилляционных детекторов при их регистрации является актуальной задачей
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Journal of the Belarusian State University. Physics
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
