Influence of linear energy transfer on the scintillation decay behavior in a lithium glass scintillator

Liガラスシンチレータの発光に及ぼすLETの影響

越水 正典*; 岩松 和宏*; 田口 光正; 倉島 俊; 木村 敦; 柳田 健之*; 藤本 裕*; 渡辺 賢一*; 浅井 圭介*

Koshimizu, Masanori*; Iwamatsu, Kazuhiro*; Taguchi, Mitsumasa; Kurashima, Satoshi; Kimura, Atsushi; Yanagida, Takayuki*; Fujimoto, Yutaka*; Watanabe, Kenichi*; Asai, Keisuke*

TIARAのAVFサイクロトロンを用いてパルスイオンビームを発生し、Liガラスシンチレータ(GS20)の発光を計測した。20MeV H, 50MeV He,および220MeV Cを照射した結果、400nm付近に、発光中心としてドープされているCeイオンの5d-4f遷移に帰属されるバンドが観測された。発光のタイムプロファイル計測では、20MeV Hでは顕著に立ち上がりが遅く、高LETほど立ち上がりが速くなった。一方、減衰挙動には顕著な相違はなかった。これは、高密度エネルギー付与によって誘起された励起状態間相互作用によって、ホストガラスからCeへのエネルギー移動過程が促進されたことが原因と考えられる。

We analyzed the effects of linear energy transfer (LET) on the scintillation properties of a Li glass scintillator, GS20. The scintillation time profiles were measured by using pulsed ion beams having different LETs. The rise in the scintillation time profiles was faster for higher LET, whereas the decay part was not significantly different for largely different LETs. The LET effects in the rise was ascribed to the effects of excited states interaction during the energy transfer process from the host glass to the luminescent centers, Ce ions. Supposing that the light yield decreases with LET, the fast rise at high LET was explained in terms of the competition between the energy transfer and the quenching due to the excited states interaction.