ICS27.120.01 F 88 备案号：30035-2011
JC
中华人民共和国建材行业标准
JC/T2018—-2010
高能粒子探测用掺铊碘化艳晶体
Thallium doped cesium iodide crystal for high-energy particles detection
2011-0301实施
2010-1122发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JC/T2018—2010
前言
本标准按照GB/T1.1--2009给出的规则起草。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会（SAC/TC194)归口。 本标准起草单位：中国科学院上海硅酸盐研究所、上海硅酸盐研究所中试基地本标准起草人：任国浩、李焕英、陈晓峰、薛炫萍。 本标准为首次制定
1 JC/T2018—2010
高能粒子探测用掺碘化艳晶体
1范围
本标准规定了高能粒子探测用掺铊碘化艳晶体的技术要求、检测方法、检验规则及包装、标志、运输和贮存。
本标准适用于高能粒子探测用长尺寸（150mm≤晶体长度≤350mm）掺铊碘化艳晶体。 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/T12564一2008光电倍增管总规范 GB/T13181--2002闪烁体性能测量方法 GB/T191包装储运图示标志
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3. 1
相对光输出lightoutput 被测晶体的光输出与标准样品的光输出的比值，称为相对光输出。 本标推中，相对光输出是在相同的测量条件下，被测晶体的脉冲幅度与标准样品的脉冲幅度之比，
通常用L表示。表达式如式（1)所示：
1>vi
相对光输出（L）： n X100%
(1)
Vs
式中：
v
在相同测量条件下的同次测量中，同一只产品所有检测点的脉冲幅度算术平均值，可用V表示；在与产品相同的测量条件下，标准样品的脉冲幅度。
Vs
Vs
3. 2
发光不均匀性non-uniformityof lightoutput 在晶体的制备过程中，由于激活剂沿闪烁体生长方向存在不均勾分布现象，造成光输出在闪烁体的
不同部位存在一定的差异，这种现象被称为发光不均匀性。表达式如式(2)所示：
发光不均勾性(U) Ym=Vm ×100%
(2)
V.ve
式中： Vmax 一在相同测量条件下的同次测量中，同一产品的所有检测点中出现的脉冲幅度最大值； Vmin 一在相同测量条件下的同次测量中，同一产品的所有检测点中出现的脉冲幅度最小值； Vavr 一在相同测量条件下的同次测量中，同一产品的所有检测点的脉冲幅度算术平均值。 JC/T 20182010 3. 3
辐照损伤radiationdamage 晶体在长期接受大剂量射线（如质子、中子、电子、H介子、-射线或来自粒子加速器、核反应堆和宇
宙射线的其他粒子等）辐照之后会导致晶格上的原子、离子或电子偏离其平衡位置而形成各种复杂的色心，表现为晶体着色、透光率下降、光输出降低等，这种现象称为辐照损伤。 3. 4
辐照硬度：radiationhardness 晶体抵抗辐照损伤的能力被称为辐照硬度。通常以晶体辐照前后透光率下降或者光输出的下降幅
度作为评价闪烁体辐照硬度的指标。
本标准中，采用辐照前后光输出的下降幅度表征产品的辐照硬度，表达式如式（3）所示：
LBR LAR ×100%
辐照硬度（R）=
(3)
LBR
式中： LIBR 辐照前，产品的相对光输出；
辐照后，同一产品在相同的测量条件下的相对光输出。
LAR 3.5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，通常可分为固态包裹体和气态包裹体。 4技术要求 4.1外观质量
外观质量应满足表1中的要求。
表1CsI(TI)晶体产品的外观质量
缺陷类型颜色划痕、崩口包裹体
质量要求无色无
单个包裹体的最大直径小于3mm，每立方厘米内肉眼可见颗粒数小于3个，整根晶体中，目视可见包裹体数小于10个裂纹总数量应少于4条，其中单个裂纹的长度小于10mm，深度小于3mm，且距晶体大端面80 mm范围内，目视无裂纹
裂纹
4.2表面粗糙度
出光面的表面粗糙度Ra≤0.02um。其余面的表面粗糙度Ra<0.2μm。 4.3尺寸公差
横向部分尺寸公差为一200um～0，长度方向尺寸公差为士1mm。 4.4相对光输出
与标准样品相比，产品的相对光输出应大于33%。 注：标准样品的选择见附录A。
4.5发光不均匀性
每个产品的发光不均匀性应小子7%。 4.6辐照硬度
样品经°Co源辐照后，辐照硬度应小于5%。
2 JC/T2018—2010
注：辐照累积剂量为100Rad，剂量率应小于20Rad/h；辐照后，样品需要在暗室中放置14d。 5检测方法 5.1外观质量用目测法检测，包裹体尺寸和裂纹长度用直尺（精度：0.5mm）检测。 5.2表面粗糙度用粗糙度仪（精度：0.01um）检测。 5.3尺寸公差检测 5.3.1检测环境条件
温度20℃~25℃，相对湿度20%~40%。 5.3.2检测工具
测量台（精度：0级）、正弦规（精度：0级）、百分表（精度：0.01mm）、角尺（精度：0级）和万能角度尺（精度：2'）。 5.3.3检测方法 5.3.3.1以铝合金标准样块为参考依据进行对比检测。
注：铝合金标准样块是根据每个系列号晶体的机械加工图，采用6061型铝一镁一硅合金并以1：1比例制作的标准样块，其尺寸公差为横向部分：5um~0，长度方向：土10um。 5.3.3.2把铝合金模块放在正弦规上，调节好角度，百分表清零，然后把加工好的产品按相同的方位放置在正弦规上，在百分表上读出相对公差。 5.3.3.3用角尺或者万能角度尺来检验产品的角度。 5.4光输出检测 5.4.1检测原理
参照GB/T13181—2002中5.1.1的规定。 5.4.2检测装置
参照GB/T.131812002中4.2和5.1.2的规定。 5.4.3检测条件 5.4.3.1房间内使用白炽灯，以避免紫外光对晶体性能的影响。 5.4.3.2环境温度20℃±2℃，相对湿度20%～40%。 5.4.3.3微分常数是0.5μs，积分常数是0.5uS，成形时间是1us。 5.4.3.4其他检测条件参照GB/T12564--2008中5.1的规定。 5.4.4检测步骤 5.4.4.1检测前，产品要预先在真空烘箱中退火（升温3h，在180℃保温5h，然后自然降至室温）。退火后应避光存放，不允许接受任何紫外光或其他高能粒子的照射。 5.4.4.2检测标准样品的脉冲幅度谱，确定对应全能峰的脉冲幅度。 5.4.4.3产品预先用两层人造纤维纸（TYVEK-1025D)反射材料包覆，保留出光面裸露，巨出光面要紧靠光电倍增管光窗，二者之间保持空气耦合（大约有0.3mm的空气缝隙）。 5.4.4.4137Cs放射源放置在壁厚为2cm的单孔铅准直器内，铅准直器的孔径10mm，准直后形成照在产品表面的直径不超过10mm的圆斑。铅准直器放置在移动架上，调节移动架的位置，保持放射源距离产品侧面约3cm。在手动控制下，移动架能够沿产品的长轴方向平移，移动精度为0.1mm。 5.4.4.5从出光面开始，沿长轴方向依次检测。起始点（S）距离出光面2cm，然后每隔3cm作为一个检测点，编号依次为S2、S....S.，直至剩余长度小于3cm为止。 5.4.4.6检测并记录每个检测点对应的脉冲幅度。每个产品检测一遍。 5.5发光不均匀性的计算
用5.4.4.6中得到的各检测点的脉冲幅度，按式(2)计算其发光不均匀性。 5.6辐照硬度检测
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