厚整体式CeBr3与LaBr3:Ce闪烁体中γ射线相互作用点的定位
天体物理仪器与方法
2017-01-20 v1 仪器与探测器
医学物理
摘要
整体式闪烁体晶体中γ射线相互作用点的定位可以简化设计并提升未来用于γ射线天文学的康普顿望远镜的性能。本文中我们比较了三种整体式闪烁体的位置分辨率：一个28x28x20 mm3（长×宽×厚）LaBr3:Ce晶体、一个25x25x20 mm3 CeBr3晶体和一个25x25x10 mm3 CeBr3晶体。每个晶体被封装并通过光学窗口耦合到4x4硅光电倍增管阵列。测量使用来自准直133Ba源的81 keV和356 keV γ射线进行。相互作用点的三维位置重建使用由实验数据训练的人工神经网络进行。尽管较薄晶体的位置分辨率明显更好，但20 mm厚的CeBr3晶体在356 keV下对x和y坐标显示出约5.4 mm FWHM的可接受分辨率，对z坐标（晶体深度）为7.8 mm FWHM。这些值来自晶体侧面的完整位置扫描。LaBr3:Ce晶体的位置分辨率被发现相当差，推测是由于晶体与外壳光学窗口之间高度漫反射的光学界面所致。对662 keV γ射线测得的能量分辨率(FWHM)为LaBr3:Ce 4.0%，CeBr3 5.5%。配备PMT（Hamamatsu R6322-100）的相同晶体分别给出3.0%和4.7%的能量分辨率。
引用
@article{arxiv.1701.05548,
title = {Localisation of gamma-ray interaction points in thick monolithic CeBr3 and LaBr3:Ce scintillators},
author = {Alexei Ulyanov and Oran Morris and Oliver J. Roberts and Isaac Tobin and Lorraine Hanlon and Sheila McBreen and David Murphy and Nick Nelms and Brian Shortt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.05548},
year = {2017}
}