RU2232406C2 - Устройство обнаружения излучения - Google Patents

Устройство обнаружения излучения Download PDF

Info

Publication number
RU2232406C2
RU2232406C2 RU2002124592/28A RU2002124592A RU2232406C2 RU 2232406 C2 RU2232406 C2 RU 2232406C2 RU 2002124592/28 A RU2002124592/28 A RU 2002124592/28A RU 2002124592 A RU2002124592 A RU 2002124592A RU 2232406 C2 RU2232406 C2 RU 2232406C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substituted
contain
radiation
atoms
halogen
Prior art date
Application number
RU2002124592/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002124592A (ru
Inventor
Кенго СИБУЯ (JP)
Кенго СИБУЯ
Масанори КОСИМИЦУ (JP)
Масанори КОСИМИЦУ
Юко ТАКЕОКА (JP)
Юко ТАКЕОКА
Кейсуке АСАЙ (JP)
Кейсуке АСАЙ
Original Assignee
Джэпэн Сайенс Энд Текнолоджи Эйдженси
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джэпэн Сайенс Энд Текнолоджи Эйдженси filed Critical Джэпэн Сайенс Энд Текнолоджи Эйдженси
Publication of RU2002124592A publication Critical patent/RU2002124592A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2232406C2 publication Critical patent/RU2232406C2/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/20Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2006Measuring radiation intensity with scintillation detectors using a combination of a scintillator and photodetector which measures the means radiation intensity
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/50Organic perovskites; Hybrid organic-inorganic perovskites [HOIP], e.g. CH3NH3PbI3

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Использование: для обнаружения разрядов ионизирующих пучков. Устройство обнаружения излучения содержит сцинтиллятор, выполненный из перовскитного органического-неорганического композиционного соединения, имеющего формулу (R1-NR 11 3 )2MX, или (R2=NR 12 2 )2MX4, или (NR 13 3 -R3-NR 13 3 )МХ4, или (NR 14 2 =R4=NR 14 2 )MX4, где R1 - одновалентная группа углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо и может быть замещена атомами галогена; R2 - двухвалентная группа углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо и может быть замещена атомами галогена, и может быть циклической; R3 - двухвалентная группа углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо и может быть замещена атомами галогена; R4 - четырехвалентная группа углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо и может быть замещена атомами галогена; R11-R14, одинаковые или различные, представляют собой атомы водорода или алкильные группы, имеющие меньше, чем два атома углерода, М - металл группы IVa: Eu, Cd, Cu, Fe, Mn или Pd; X - атом галогена. Технический результат - повышение чувствительности и радиационной стойкости. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к устройству для обнаружения разрядов ионизирующих пучков, таких как гамма-лучи, рентгеновские лучи, пучки электронов, пучки заряженных частиц и пучки нейтральных частиц. Более точно, оно относится к устройству обнаружения излучения, которое может измерять пучки излучения, существующие в течение очень короткого времени (порядка субнаносекунд или меньше) с момента появления фотоэмиссии до затухания.
Для того, чтобы обнаруживать или измерять ионизирующие пучки, используется сцинтилляционный счетчик. В последнее время стало необходимо измерять очень короткие импульсные излучения порядка наносекунд в радиационном поле. Сцинтиллятор должен иметь: высокую эффективность сцинтилляции и большую величину фотоэмиссии; короткое время появления фотоэмиссии и время затухания; высокую стойкость к излучению; он должен давать возможность измерять величину излучения. Однако до сих пор ни один сцинтиллятор не мог удовлетворить всем этим условиям одновременно.
В известных сцинтилляторах использовались неорганические кристаллы, такие как, NaI(Tl), CsI(Tl) и ZnS (Аg), которые позволяли осуществлять измерения в единицах, равных микросекундам (10-6) от появления фотоэмиссии до затухания, и были неспособны реагировать на измерение коротких импульсных излучений наносекундного порядка (10-9). С другой стороны, несмотря на то, что органические кристаллы, такие как антрацен или нафталин, имели быстрый отклик в наносекундных единицах, эффективность флуоресценции была низкой, а величина фотоэмиссии была невелика, следовательно, точность измерения была низкой. Так как их радиационная стойкость была низкой, они не подходили для практического использования.
С этой целью исследована структура и характеристики органических-неорганических слоистых перовскитов, особенно бис (алкиламмония) металла (II) тетрагалогенидов, представленных формулой (CnH2n+1NH3)2MX4, где: n - целое число 2-18, М представляет Cd, Сu, Fe, Mn, Pd или Рb, Х представляет Сl, Вr или I (см., например, E.D.T Ogawa and Y. Kanemitsu, "Optical properties of low-dimensional Materials", Chapter 6, World Scientific (1995); D. B. Mitzi, "Templating and structural engineering in organic-inorganic perovskites", J. Chem.Soc., Dalton Trans., 2001, 1-12). Структура органических-неорганических слоистых перовскитов, представленных формулой (CnH2n+1NH3)2PbI4, где n=4-14, исследованы особенно подробно.
Известно, что благодаря структуре, имеющей малую размерность - двумерную (фиг.1) квантовую яму, они имеют стабильную и мощную экситонную эмиссию (Т. Ishihara и др. Solid State Communications 69(9), 933-936, 1989). Получены очень интересные результаты, такие как фотоэмиссия в видимой области, благодаря электронным переходам в слое Рb4, являющимся неорганическим слоем, при облучении ультрафиолетовым светом.
Было неожиданно обнаружено, что радиационная стойкость экситонных фотоэмиссий перовскитных органических-неорганических композиционных соединений, имеющих структуру квантовой ямы, была высокой, и что этот тип перовскитных органических-неорганических композиционных соединений мог бы быть использован для обнаружения очень коротких импульсных ионизирующих пучков и для измерения излучений.
В основу настоящего изобретения поставлена задача создания устройства обнаружения излучения, использующего экситонную эмиссию и имеющего простую конструкцию, которое может в короткое время обнаружить очень короткие импульсные излучения и измерить их.
Принимая во внимание, что постоянная затухания антрацена, который является типичным органическим кристаллом, равна 30 наносекунд, и постоянная затухания йодида натрия, который является типичным неорганическим кристаллом, легированным таллием, равна 230 наносекунд, свободная экситонная эмиссия халидных органических-неорганических перовскитных соединений равна 91 пикосекунде, что является по меньшей мере на два порядка более высокой чувствительностью, чем свободная экситонная эмиссия органического кристалла.
Поставленная задача решается тем, что предложено устройство обнаружения излучения, которое благодаря структуре малой размерности квантовой ямы перовскитных органических-неорганических композиционных соединений, может обнаруживать очень короткие импульсные ионизирующие пучки (гамма-лучи, рентгеновские лучи, пучки электронов, пучки заряженных частиц и пучки нейтронов), что было невозможно с использованием устройств обнаружения излучения, применяющих сцинтилляторы предшествующего уровня техники. Это выполняется с помощью использования интенсивных экситонных эмиссий, которые существуют только в течение короткого времени от появления до затухания, а также дает возможность измерять характеристики излучения.
В основу изобретения положено свойство соединений, заключающееся в том, что экситонные эмиссии перовскитных органических-неорганических композиционных соединений являются кратковременными и мощными, и что экситонная эмиссия может быть использована для обнаружения излучения и измерения величины излучения. Пигменты, которые хорошо известны как материалы экситонной эмиссии, имеют низкую радиационную стойкость, и, следовательно, материалы экситонной эмиссии не могли использоваться до настоящего времени в качестве сцинтилляторов. Исследования сильного облучения перовскитных органических-неорганических композиционных соединений, имеющих структуры, изображенные на фиг.1 и 2, и экситонные эмиссии этих соединений показали, что эти соединения имеют очень высокую радиационную стойкость. Время жизни экситонных эмиссии перовскитных органических-неорганических композиционных соединений является коротким, равным нескольким десяткам пикосекунд, экситонная энергия потока составляет 300 МэВ или более и они имеют сильную экситонную эмиссию даже при комнатной температуре.
Следовательно, перовскитные органические-неорганические композиционные соединения, имеющие высокую радиационную стойкость, могут быть использованы как идеальные сцинтилляторы экситонной эмиссии, удовлетворяющие всем указанным условиям.
Устройство обнаружения излучения согласно изобретению содержит сцинтиллятор, выполненный из перовскитного органического-неорганического композиционного соединения формулы (R1-NR 11 3 )2МХ4 или (R2=NR 12 2 )2МХ4, или (NR 13 3 -R3-NR 13 3 )MX4, или (NR 14 2 =R4=NR 14 2 )MX4,
где: R1 представляет собой одновалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо, может быть замещена атомами галогена; R2 представляет собой двухвалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо, может быть замещена атомами галогена, может быть циклической; R3 представляет собой двухвалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо, может быть замещена атомами галогена; R4 представляет собой четырехвалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо, может быть замещена атомами галогена; R11-R14, одинаковые или различные, представляют собой атомы водорода или алкильные группы, имеющие меньше, чем два атома углерода; М представляет собой металл группы IVa: Eu, Cd, Cu, Fe, Mn или Pd; X представляет собой атом галогена. Устройство обнаружения излучения может измерять величину обнаруженного излучения. Кроме того, устройство обнаружения излучения может содержать сцинтилляторы, размещенные на твердой подложке. Может быть использована любая подходящая твердая подложка, при условии, что она не имеет фотоэмиссии и не мешает измерению. В качестве подложки может быть использован кремниевый кристалл. Кроме того, группы углеводорода в вышеупомянутом перовскитном органическом-неорганическом композиционном соединении могут быть перекрестно связанными.
Изобретение может быть использовано в качестве сцинтиллятора излучения вышеупомянутого перовскитного органического-неорганического композиционного соединения.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает схему слоистой структуры, т.е. структуры малой размерности квантовой ямы, органического-неорганического перовскитного соединения формулы (R-NН3)2МХ4 согласно изобретению;
Фиг.2 - схему слоистой структуры, т.е. структуры малой размерности квантовой ямы, органического-неорганического перовскитного соединения формулы (NН3-R’-NН3)МХ4 согласно изобретению;
Фиг.3 - схему устройства обнаружения излучения согласно изобретению.
Фиг.4 - спектр экситонной эмиссии соединения формулы (C6H13NH3)РbI4 относительно величин поглощенного излучения 2,1×l04P (ринтберг), 7,5×105P и 7,5×106P нормализованный взятием интенсивности эмиссии максимальной длины волны как 100 и наложенный согласно изобретению;
Фиг.5 - диаграмму (вертикальная и горизонтальная оси являются логарифмическими) зависимости между интенсивностью излучения экситонной эмиссии (С3Н133)2РbI4 и величиной поглощенного излучения согласно изобретению;
Фиг.6 - диаграмму временного профиля (вертикальная ось является логарифмической) сцинтилляции (С6Н133)РbI4.
Подробное описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения
Устройство обнаружения излучения (фиг.3) согласно изобретению содержит сцинтиллятор и фотоприемник, причем сцинтиллятор выполнен из перовскитного органического-неорганического композиционного соединения.
Так как сцинтиллятор излучает свет в видимой области спектра, желательно, чтобы в фотоприемнике использовалась электронно-лучевая трубка фотоумножителя. Может быть использована любая известная конструкция устройства обнаружения излучения, причем типичные примеры представляют конструкцию, в которой сцинтиллятор входит в контакт со светопринимающей поверхностью электронно-лучевой трубки фотоумножителя, например: конструкцией, в которой сцинтиллятор нанесен на светопринимающую поверхность электронно-лучевой трубки фотоумножителя; конструкцией, в которой сцинтиллятор и умножитель соединены с помощью оптического волновода; конструкцией, в которой свет, излучаемый сцинтиллятором, принимается с помощью электронно-лучевой трубки фотоумножителя, удаленной от сцинтиллятора; конструкцией, в которой свет из сцинтиллятора принимается с помощью оптического порта, удаленного от сцинтиллятора, причем этот оптический порт и электронно-лучевая трубка фотоумножителя соединены с помощью оптического волновода.
Сигнал из фотоприемника обрабатывается известным способом.
На фиг.3 показан пример устройства обнаружения излучения.
Перовскитное органическое - неорганическое композиционное соединение, используемое в настоящем изобретении, имеет формулу (Rl-NR 11 3 )2MX4 или (R2=NR 12 2 )2MX4, или альтернативно (NR 13 3 -R3-NR 13 3 )MX4 или (NR 14 2 =R4=NR 14 2 )MX4.
R1 представляет одновалентную группу углеводорода, которая может быть замещена атомами галогена и может быть прямой цепью, цепью разветвленной или циклической. Она обычно имеет 2-18 атомов углерода и является алкильной группой, арильной группой или аралкильной группой, причем алкильная группа является предпочтительной. В качестве арильной группы фенил является предпочтительным, а в качестве аралкильной группы (С6Н5nН2n(n - 2-4) является предпочтительным. R1 может также содержать гетероциклическое кольцо, такое как группа пиррола или группа тиофена. R11 может быть одинаковым или различным, может быть атомом водорода или алкильной группой, имеющей 2 или менее атомов углерода, причем водород и метил являются предпочтительными, а водород является более предпочтительным.
R2 представляет собой двухвалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо и может быть замещена атомом галогена. R12 может быть одинаковой или различной, может быть атомом водорода или алкильной группой, имеющей 2 или менее атомов углерода, причем водород или метил являются предпочтительными, а водород является более предпочтительным.
R3 представляет собой двухвалентную группу углеводорода, которая может быть замещена атомом галогена и может содержать гетероциклическое кольцо. Примерами двухвалентных групп углеводорода являются прямая цепь, разветвленная или предпочтительно группы алкилена с прямой цепью, обычно имеющие 2-18 атомов углерода. Они могут содержать гетероциклическое кольцо, такое как фенилен (-С6Н4-), предпочтительно р-фенилен, или группу пиррола или группу тиофена. R3 может также содержать только гетероциклические кольца. Примером перовскитного органического-неорганического композиционного соединения является соединение, имеющее структурную формулу:
Figure 00000002
где m - целое число от 2-8. R13 может быть одинаковым или различным, является атомом водорода или алкильной группой, имеющей 2 или менее атомов углерода, причем водород или метил являются предпочтительными, а водород более предпочтительным.
R4 представляет собой четырехвалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо, может быть замещена атомом галогена, может быть циклической. Примером перовскитного органического-неорганического композиционного соединения, где R4 является циклической группой, является соединение, имеющее формулу:
Figure 00000003
R14 может быть одинаковым или различным, является атомом водорода или алкильной группой, имеющей 2 или менее атомов углерода, причем водород или метил являются предпочтительными, а водород является более предпочтительным.
Когда R1-R4 содержит ненасыщенную связь, такую как двойная связь или тройная связь, высокая энергия излучения поглощается и повышает реакции свободного радикала, что желательно. Также возможно сформировать перовскитное органическое-неорганическое композиционное соединение, используя продукт предшествующей стадии реакции, имеющий двойную связь или тройную связь в R1-R4, а затем исключить эти ненасыщенные связи с помощью перекрестных связей благодаря облучению излучением высокой энергии. В этом случае с помощью перекрестного связывания органического слоя, содержащего группы углеводорода, рассогласования в кристаллической структуре из-за теплового эффекта уменьшаются, и эффективность при использовании в качестве сцинтиллятора стабилизируется.
Х представляет атом галогена, предпочтительно Сl, Вr или I. М представляет металл группы IVa: Eu, Cd, Cu, Fe, Mn или Pd. Металл группы IV или Eu является предпочтительным, металл группы IVa является более предпочтительным, Ge, Sn или Pb является еще более предпочтительным, а Pb является самым предпочтительным.
Так как устройство обнаружения излучения согласно изобретению имеет высокую стойкость к излучению, оно подходит для обнаружения ионизирующих излучений, таких как гамма-лучи, рентгеновские лучи, пучки электронов, пучки заряженных частиц и пучки нейтронов. Кроме того, устройство позволяет обнаруживать короткие импульсные ионизирующие излучения порядка наносекунд, которые не могли быть измерены известным сцинтилляционным счетчиком.
Устройство обнаружения излучения, использующее перовскитное органическое-неорганическое композиционное соединение, имеет следующие преимущества.
Во-первых, экситоны перовскитного органического-неорганического композиционного соединения являются стабильными и проявляют интенсивную экситонную фотоэмиссию даже при обычной температуре. Во-вторых, легко изготовить сцинтиллятор. Так как органическое-неорганическое композиционное соединение этого изобретения спонтанно образует органическую-неорганическую слоистую композиционную структуру, сцинтиллятор может быть изготовлен просто путем растворения в органическом растворителе измельченного в порошок кристаллического вещества и покрытия путем центрифугирования. Таким образом, он может быть изготовлен очень легко, экономично и в больших количествах. В-третьих, для обнаружения излучения не требуется дорогой фотоприемник. Экситонная фотоэмиссия органического-неорганического композиционного соединения согласно изобретению имеет единственный максимум, а так как длина волны максимума фотоэмиссии не смещается и амплитуда половинной величины не изменяется во время измерения, величина фотоэмиссии может быть измерена без использования фотоприемника. Основными конструктивными особенностями измерительной системы являются простые волоконно-оптические кабели для выборки света и детекторы, что делает возможным сконструировать простую систему при очень низкой стоимости. Кроме того, так как информация может быть получена одновременно с облучением излучения, указанная система имеет очень широкое применение.
Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.
Пример 1
Слоистое перовскитное соединение (С6Н133)2РbI4 было синтезировано с помощью реакции йодида свинца РbI2 как галоидзамещенного металла и C6H13NH3I как органической аминной галоидзамещенной гидрохлоридной соли в молярном соотношении 1:2 в N,N’-диметилформамиде при температуре реакции - комнатной температуре (20°С), и времени реакции: 1 час или больше.
1 г слоистого перовскитного соединения был растворен в 3 мл ацетона и нанесен с помощью центрифугирования на кремниевую (Si) подложку толщиной 2 см с использованием P/N 202-32016 лабораторий Шимадзу (скорость вращения: 5000 об/мин, время в течение 30 секунд или более) для того, чтобы изготовить сцинтиллятор (толщина слоистого перовскитного соединения 0,1 мкм). При этом кремниевая подложка была использована для того, чтобы избежать фотоэмиссии из подложки.
На фиг.3 показано устройство обнаружения излучения, используемое в этом примере. Это устройство содержит цилиндр 1 из нержавеющей стали диаметром около 50 см и окно 2 для ввода излучения, светопринимающий порт 3, держатель 4 образца и устройство 5 уменьшения давления. Держатель 4 образца может быть закреплен с возможностью перемещения, так что образец 6, т.е. сцинтиллятор 6, расположен, по существу, в центре цилиндра. Светопринимающий порт 3 соединен с внешним детектором 7 посредством оптического волновода 8, и принимаемое количество света измеряется и регистрируется. Используемый детектор 7 содержит спектрометр фирмы Acton Research Corporation, SpectraPro 150, дифракционную решетку фирмы Acton Research Corporation (150 г/мм, метка 500 нм) и камеру CCD фирмы Prinston Instruments 330×1100 (8 дюймов) и подключен к PC.
Сцинтиллятор 6 (1 см × 1 см × 0,1 мкм), изготовленный, как описано выше, установлен в держателе 4 образца так, что излучение осуществляется перпендикулярно поверхности слоистого перовскитного соединения. Затем давление уменьшали до 1,0×10-6 Top (1,33×l0-4 Па) с использованием устройства 5 уменьшения давления, содержащего вращательный насос и турбомолекулярный насос.
Сцинтиллятор 6 облучался ионами водорода (протонами), ускоренными до 2 МэВ при потоке 3×1011 ионов·с-1 см-2 (50 А) при комнатной температуре (высоковольтный ускоритель Nisshin High Voltage Van der Graaf acceleration), и время облучения изменялось между 5 секундами, 20 секундами, 180 секундами. Интенсивная экситонная фотоэмиссия, имеющая длину волны 524 нм (фиг.4) (видимый диапазон), наблюдалась из сцинтиллятора 6.
Диаграмма (фиг.4) спектра экситонной эмиссии (С6Н133)РbI4 относительно количеств поглощенного излучения 2,1×104 Р, 7,5×105 Р и 7,5×106 Р, нормализованный с использованием интенсивности эмиссии максимальной длины волны, равным 100, и суперпозиционированный. На графике количество поглощенного излучения было вычислено из ЛПЭ (линейного переноса энергии), определенного из кода TRIM x толщину сцинтиллятора (0,1 мкм) × число ионов (3×1011 ионов·с-1 см-2).
Из диаграммы видно, что отсутствует флуктуация в форме максимума фотоэмиссии или смещение длины волны. Из этого следует, что сцинтиллятор, использованный в устройстве обнаружения излучения, позволяет обнаруживать излучение с помощью простого устройства, которое не требует фотоприемника.
Пример 2
Количество поглощенного излучения изменялось от 4,2×106 Р до 1,5×107 Р, а зависимость между количеством поглощенного излучения слоистого перовскитного соединения и интенсивность излучения экситонной фотоэмиссии (величина экситонной фотоэмисии) исследовалась как в примере 1. На фиг.5 показана зависимость между интенсивностью излучения экситонной фотоэмиссии и количеством поглощенного излучения (C6H13NH3)РbI4. Эта интенсивность излучения вычислялась из максимума (524±0,5 нм) экситонной фотоэмиссии, изображенной на фиг.4.
Из фиг.5 видно, что величина экситонной фотоэмиссии уменьшается постепенно, когда количество поглощенного излучения увеличивается. Следовательно, количество излучения может быть непосредственно вычислено из величины фотоэмиссии.
Другими словами, устройство обнаружения излучения может измерять количество излучения. Кроме того, тот факт, что величина экситонной фотоэмиссии имеет постоянную функциональную зависимость с количеством излучения в широком диапазоне, показывает, что сцинтиллятор, использующий устройство обнаружения излучения, подходит для количественного определения количества излучения.
Пример 3
Сцинтиллятор, изготовленный, как указано в примере 1, возбуждался с использованием импульсного электронного пучка длительностью импульса 1 пикосекунда, ускоренного до 30 МэВ с помощью линейного ускорителя (LINAC) в вакууме (приблизительно 10-6 Top). Измерялось смещение времени суммарной интенсивности экситонной фотоэмиссии. Фотоприемником была поглощающая камера (FESCA-200, Yokohama Photonic Corporation), имеющая временное разрешение 260 фемтосекунд. Из анализа диаграммы (фиг.6) следует, что постоянная времени затухания фотоэмиссии составила около 45 пикосекунд.

Claims (5)

1. Устройство обнаружения излучения, содержащее сцинтиллятор, выполненный из перовскитного органического-неорганического композиционного соединения, имеющего формулу (R1-NR 11 3 )2МХ4, или (R2=NR l2 2 )2MX4, или (NR 13 3 –R3-NR 13 3 )МХ4, или (NR 14 2 =R4=NR 14 2 )МХ4, где R1 представляет собой одновалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо и может быть замещена атомами галогена; R2 представляет собой двухвалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо, может быть замещена атомами галогена и может быть циклической; R3 представляет собой двухвалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо и может быть замещена атомами галогена; R4 представляет собой четырехвалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо и может быть замещена атомами галогена; R11-R14, одинаковые или различные, представляют собой атомы водорода или алкильные группы, имеющие меньше чем два атома углерода; М представляет собой металл группы IVa: Eu, Cd, Cu, Fe, Mn или Pd; X представляет собой атом галогена.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно может измерять величину обнаруженного излучения.
3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что сцинтиллятор размещен на твердой подложке.
4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что группы углеводорода перовскитного органического-неорганического композиционного соединения являются перекрестно связанными.
5. Применение перовскитного органического-неорганического композиционного соединения в качестве сцинтиллятора излучения, имеющего формулу (R1-NR 11 3 )2МХ4, или (R2=NR l2 2 )2MX4, или (NR 13 3 -R3-NR 13 3 )МХ4, или (NR 14 2 =R4=NR 14 2 )МХ4, где R1 представляет собой одновалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо и может быть замещена атомами галогена; R2 представляет собой двухвалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо, может быть замещена атомами галогена и может быть циклической; R3 представляет собой двухвалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо и может быть замещена атомами галогена; R4 представляет собой четырехвалентную группу углеводорода, которая может содержать гетероциклическое кольцо и может быть замещена атомами галогена; R11-R14, одинаковые или различные, представляют собой атомы водорода или алкильные группы, имеющие меньше, чем два атома углерода; М представляет собой металл группы IVa: Eu, Cd, Cu, Fe, Mn или Pd; X представляет собой атом галогена.
RU2002124592/28A 2001-01-15 2001-12-07 Устройство обнаружения излучения RU2232406C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-6132 2001-01-15
JP2001006132 2001-01-15
JP2001-369585 2001-12-04
JP2001369585A JP3779604B2 (ja) 2001-01-15 2001-12-04 放射線検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002124592A RU2002124592A (ru) 2004-03-27
RU2232406C2 true RU2232406C2 (ru) 2004-07-10

Family

ID=26607670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002124592/28A RU2232406C2 (ru) 2001-01-15 2001-12-07 Устройство обнаружения излучения

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6787250B2 (ru)
EP (1) EP1258736B1 (ru)
JP (1) JP3779604B2 (ru)
CN (1) CN1279367C (ru)
CA (1) CA2398843C (ru)
DE (1) DE60110383T2 (ru)
RU (1) RU2232406C2 (ru)
WO (1) WO2002056056A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2773276C2 (ru) * 2017-11-07 2022-06-01 Пьюэ Люминисенс Текнолоджиз Ой Определение количества излучения заранее заданного типа, облучившего материал датчика

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3714918B2 (ja) * 2001-07-31 2005-11-09 独立行政法人科学技術振興機構 放射線検出装置
JP3779596B2 (ja) * 2001-11-16 2006-05-31 独立行政法人科学技術振興機構 ポジトロンエミッショントモグラフィ装置
WO2004090571A1 (ja) * 2003-04-10 2004-10-21 Japan Science And Technology Agency 放射線検出装置
US7405404B1 (en) 2004-09-23 2008-07-29 Radiation Monitoring Devices, Inc. CeBr3 scintillator
JP4159052B2 (ja) * 2005-01-21 2008-10-01 独立行政法人放射線医学総合研究所 放射線方向性検出器及び放射線モニタリング方法、装置
WO2013177539A1 (en) 2012-05-24 2013-11-28 University Of Utah Research Foundation Compounds, sensors, methods, and systems for detecting gamma radiation
EP2693503A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-05 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Organo metal halide perovskite heterojunction solar cell and fabrication thereof
WO2015061555A1 (en) * 2013-10-23 2015-04-30 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Two-dimensional perovskite phosphor and method of formation
US10573690B2 (en) 2015-09-17 2020-02-25 Koninklijke Philips N.V. Method for producing a radiation detector and radiation detector
JP6535271B2 (ja) * 2015-11-09 2019-06-26 浜松ホトニクス株式会社 放射線検出器、及び放射線検出器の製造方法
JP2019532259A (ja) * 2016-07-28 2019-11-07 ナンヤン・テクノロジカル・ユニバーシティー 電磁波検出のための装置
CN109742239B (zh) * 2019-01-08 2022-04-05 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种基于钙钛矿薄膜的可见光条纹相机光阴极制备方法
CN111933730B (zh) * 2020-08-20 2024-02-23 西安电子科技大学 基于无铅钙钛矿单晶的核辐射探测器及其制备方法
CN112684492A (zh) * 2020-12-23 2021-04-20 华南理工大学 一种用于中子探测的卤化钙钛矿量子点复合材料及其制备方法
CN115074116B (zh) * 2021-03-16 2023-03-24 中国科学院理化技术研究所 一种富氢二维钙钛矿快中子闪烁体材料及其制备方法和应用
CN113219518A (zh) * 2021-05-08 2021-08-06 西北核技术研究所 一种基于富氢钙钛矿闪烁体的辐射探测装置及探测方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5882548A (en) * 1997-05-08 1999-03-16 International Business Machines Corporation Luminescent organic-inorganic perovskites with a divalent rare earth metal halide framework
US5864141A (en) * 1997-07-23 1999-01-26 Southeastern Univ. Research Assn. Compact, high-resolution, gamma ray imaging for scintimammography and other medical diagostic applications

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2773276C2 (ru) * 2017-11-07 2022-06-01 Пьюэ Люминисенс Текнолоджиз Ой Определение количества излучения заранее заданного типа, облучившего материал датчика

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002277553A (ja) 2002-09-25
RU2002124592A (ru) 2004-03-27
CA2398843C (en) 2011-03-08
DE60110383D1 (de) 2005-06-02
CN1418315A (zh) 2003-05-14
US20040084654A1 (en) 2004-05-06
CN1279367C (zh) 2006-10-11
DE60110383T2 (de) 2006-02-02
EP1258736A4 (en) 2003-06-04
WO2002056056A1 (fr) 2002-07-18
US6787250B2 (en) 2004-09-07
CA2398843A1 (en) 2002-07-18
JP3779604B2 (ja) 2006-05-31
EP1258736A1 (en) 2002-11-20
EP1258736B1 (en) 2005-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2232406C2 (ru) Устройство обнаружения излучения
Li et al. Sensitive and stable 2D perovskite single‐crystal X‐ray detectors enabled by a supramolecular anchor
CA2434091C (en) Radiation detector comprising a hybrid perovskite scintillator
Francini et al. VUV-Vis optical characterization of Tetraphenyl-butadiene films on glass and specular reflector substrates from room to liquid Argon temperature
US5281820A (en) Radiation detector
Dafni A note on the application of BaF2 scintillators to γ-ray and charged particle detection
US7700920B2 (en) ZnSe scintillators
Hunyadi et al. Scintillator of polycrystalline perovskites for high‐sensitivity detection of charged‐particle radiations
US9452989B2 (en) Compounds, sensors, methods, and systems for detecting gamma radiation
US20040173752A1 (en) Positron emission tomography device
Alex et al. Development of large size fast timing and radiation resistant PVT-based plastic scintillator detector
Yu et al. Fast Spectroscopic Gamma Scintillation Using Hafnium Oxide Nanoparticles–Plastic Nanocomposites
Brose et al. Properties of CsI (Tl) crystals and their optimization for calorimetry of high energy photons
EP4323468A1 (fr) Materiau scintillateur comprenant une perovskite d'halogenure dopee
US7361901B1 (en) Scintillator detector fabrication
Kobayashi et al. Scintillation characteristics of undoped and Cu+-doped Li2B4O7 single crystals
Birowosuto Novel [gamma]-ray and Thermal-neutron Scintillators: Search for High-light-yield and Fast-response Materials
RU2248588C2 (ru) Сцинтилляционный детектор
Singleton et al. Radiation effects on YAG: Ce scintillating fiber
Swidinsky et al. Temperature-Dependent Photoluminescence of PEDOT: PSS for use as Transparent Electrodes in the DarkSide-20k Time Projection Chamber
Kachanov et al. Properties and beam tests of PbWO 4 crystals
Mahato et al. Improvement of Light Output of MAPbBr3 Single Crystal for Ultrafast and Bright Cryogenic Scintillator
Khromiuk et al. Composite scintillators based on organic grains and their pulse shape discrimination capability
Dalla Palma Polysiloxane based neutron detectors
WO2023047144A1 (en) Dopant-free copper-based perovskite-analogue inorganic thin-film scintillator for charged particle detection

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111208