ZnS / 6 LiF-Szintillationsplatten

Graph ZnS / 6LiFs-Szintillationsplatten
ZnS / 6 LiF-Szintillationsplatten

Dies sind die aktuell am häufigsten verwendeten Szintillationsplatten. Diese sind erhältlich mit zwei unterschiedlichen Emissionswellenlängen (blau oder grün), während der grün emittierende Typ sehr gut zu der Empfindlichkeit von Standard CCD-Kamerasystemen passt.


Durch die grosse Bandbreite an erhältlichen Schichtdicken (50 bis zu 400 μm) können die Eigenschaften perfekt an die Umgebungsbedingungen angepasst werden. (Hohe Lichtausbeute oder hohe Auflösung).

Diagramm ZnS / 6LiF-Szintillationsplatten
Diagramm ZnS / 6LiF-Szintillationsplatten
Diagramm ZnS / 6LiF-Szintillationsplatten
Diagramm ZnS / 6LiF-Szintillationsplatten

Neuartiger 6LiF basierter Szintillator mit verbesserter Strahlenstabilität und ausgezeichneter Lichtausbeute

Diagramm Vergleich Lichtausbeute
Diagramm Vergleich Lichtausbeute

Durch die permanente Bestrahlung des Leuchtpigmentes mit der Sekundärstrahlung, generiert durch die Konverterionen (6Li, 10B oder Gd), wird der Emissionsprozess nachhaltig gestört und folglich sinkt die Lichtausbeute der Szintillatoren bei längerem Gebrauch.

Innerhalb eines Entwicklungsprojektes mit dem Paul-Scherrer-Institut war es uns möglich einen neuartigen 6-LiF basierten Szintillator mit verbesserter Strahlenstabilität und ausgezeichneter Lichtausbeute zu entwickeln. Das neue Produkt zeigt im Vergleich zu dem am meisten verwendeten 6LiF/ZnS:Cu Szintillator nach einer bestimmten Zeit eine um 50% erhöhte Lichtausbeute. Hierdurch ist im speziellen für Langzeitmessungen die Vergleichbarkeit der absoluten Lichtausbeute deutlich erhöht. Auch die Neutronenstatistik ist bedingt durch den Cd-Gehalt erhöht und die Emission bei 605 nm ist für die meissten CCD-Kamerasysteme optimal.

Standard Szinitillationsplatten auf Basis 6LiF/ZnS bzw. Zn(Cd)S:

GrundmaterialEmissionDimensionSchichtdickeKommentar
6LiF / ZnS:Cu (Verh. 1 / 2)530 nm (grün)bis zu 400 x 400 mm50 bis zu 400 µmHohe Lichtausbeute und hohe Auflösung
6LiF / ZnS:Ag (Verh. 1 / 2)450 nm (blau)bis zu 400 x 400 mm50 bis zu 400 µmHohe Lichtausbeute und hohe Auflösung
6LiF / Zn(Cd)S:Ag (Verh. 1 / 2)605 nm (orange)bis zu 400 x 400 mm50 bis zu 400 µmSehr hohe Strahlenstabilität bei sehr hoher Lichtausbeute und hoher Auflösung

Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten

Diagramm Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten
Diagramm Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten

Szintillationsplatten für Messungen mit sehr hoher Auflösung.

Gadolinium besitzt einen sehr hohen Einfangquerschnitt und ermöglicht somit Schichtdicken von 10 Mikrometer und weniger zur Erreichung höchstmöglicher Auflösung. Das Emissionsmaximum liegt bei 549 nm welches sehr gut zu der Empfindlichkeit von Standard CCD-Kamerasystemen passt.

Diagramm Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten
Diagramm Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten
Diagramm Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten
Diagramm Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten

6LiF / Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten

Die 6LiF / Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten entsprechen einer Weiterentwicklung der herkömmlichen Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten. Sie zeigen eine deutlich erhöhte Lichtausbeute (30 – 50%!) bei gleichbleibend sehr hoher Auflösung! Das Emissionsmaximum liegt bei wie beim reinen Gd2O2S:Tb bei 549 nm und passt sehr gut zu der Empfindlichkeit von Standard CCD-Kamerasystemen.

Diagramm 6LiF / Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten
Diagramm 6LiF / Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten
Diagramm 6LiF / Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten
Diagramm 6LiF / Gd2O2S:Tb-Szintillationsplatten

Standard Szinitillationsplatten auf Basis Gd2O2S:Tb oder Gd3Al3Ga2O12:Ce

GrundmaterialEmissionDimensionSchichtdickeKommentar
Gd2O2S:Tb447 / 549 nm (blau-grün)bis zu 100 x 150 mm10 bis zu 40 µmSehr hohe Auflösung
Gd2O2S:Tb / 6LiF (20%)447 / 549 nm (blau-grün)bis zu 100 x 150 mm10 bis zu 50 µmSehr hohe Auflösung mit erhöhter Lichtausbeute
Gd3Al2Ga3O12:Ce450 nm (blau)bis zu 100 x 150 mm10 bis zu 100 µmSehr hohe Auflösung und sehr schnelle Abklingzeit (~30 µs)

PP / ZnS-Szintillationsplatten (Schnelle Neutronen)

Diagramm PP / ZnS- Szintillationsplatten (schnelle Neutronen)
Diagramm PP / ZnS- Szintillationsplatten (schnelle Neutronen)

Üblicherweise verwendete Szintillationsplatten für die Bildgebung mittels schneller Neutronen ist eine PP-Platte gefüllt mit ZnS. Diese sind erhältlich mit unterschiedlichen Emissionswellenlängen (blau bis orange), während die grün bis orange leuchtenden Platten sehr gut zu der Empfindlichkeit von Standard CCD-Kamerasystemen passen.

Bedingt durch die Vielfalt an erhältlichen Schichtdicken (1.5 bis 3 mm) und Grössen (bis zu 450 x 450 mm) können die Eigenschaften der Szintillationsplatte perfekt an die Umgebungsbedingungen angepasst werden. (Hohe Lichtausbeute oder hohe Auflösung).

Einen guten Überblick über die wichtigsten technischen Daten finden Sie in der Publikation von M. Makowska et al (J. Imaging 2017, 3, 60).

Standard Szintillationsplatten für die Bildgebung mittels schnellen Neutronen (>0.8 MeV):

GrundmaterialEmissionDimensionSchichtdickeKommentar
PP / ZnS:Cu (30%)530 nm (grün)bis zu 450 x 450 mm2 - 5 mmSehr hohe Lichtausbeute und gute Auflösung
PP / ZnS:Ag (30%)450 nm (blau)bis zu 450 x 450 mm2 - 5 mmSehr hohe Lichtausbeute und gute Auflösung