成像板发光原理及其特性*王浩然1)2)3)田宝贤3)薄楠1)2)3)刘伏龙3)贺创业3)贾少青4)郭冰3)王乃彦3)†1)(北京师范大学核科学与技术学院,北京100875)2)(北京师范大学,射线束技术教育部重点实验室,北京100875)3)(中国原子能科学研究院,北京102413)4)(原子高科股份有限公司,北京102413)(2023年4月12日收到;2023年6月12日收到修改稿)由于成像板(imagingplate,IP)对电磁辐射场不敏感,因而作为探测介质被广泛应用于激光驱动的辐射粒子诊断设备中,在使用前需要对其特性和物理机制进行研究.利用90Sr/90Y电子源测量BAS-SR和BAS-TR两种IP板的时间衰减曲线,同时对长时间辐照的衰减曲线进行修正;刻度了BAS-SR和BAS-TR两种IP板对90Sr/90Y电子源的绝对灵敏度,其分别为(0.033±0.002)PSL/e和(0.0180±0.0038)PSL/e(photostimulatedlight,PSL),与国际上大部分电子绝对刻度的结果基本相符,IP板对辐射粒子的绝对刻度依赖于IP板的类型、扫描设备和实验环境.此外对BAS-SR和BAS-TR两种IP板辐照后进行多次连续扫描,研究了信号强度变化趋势的规律.建立了用于描述辐射粒子在IP板荧光层中沉积能量、存储信息和信息读取微观物理过程的光激励发光模型,结合光激励发光模型建立的数学模型有效地阐释了IP板探测辐射粒子物理机制与其表现的特性之间的关系.这些研究可以为后续开展IP板应用于激光等离子体诊断实验提供一定的数据基础.关键词：成像板,特性研究,光激励发光PACS：52.38.–r,07.81.+a,07.77.KaDOI:10.7498/aps.72.202305871引言随着激光技术的发展,目前激光最大功率已经突破皮瓦[1],激光脉冲宽度可以达到飞秒水平,超短超强激光与物质相互作用产生强电磁场加速的超热电子,其脉冲宽度与激光脉宽水平相当[2],对于激光驱动超热电子的诊断一直以来是激光等离子体中的研究热点.成像板(imagingplate,IP)是一种基于磷光剂成像技术、可重复利用的辐射粒子累计剂量探测介质[3],由于其不受电场和磁场的影响[4],对辐射粒子的线性动态范围超过5个数量级[5];易于操作和被动操作,可以被切割成不同尺寸、形状[6];IP板经扫描后获得图像为数字形式便于存储和数据处理[7],因此IP板作为探测介质广泛应用于激光驱动的辐射粒子探测诊断设备中.IP板对不同类型、能量的辐射粒子响应不同,并且非常依赖读取设备和使用环境.Bonnet等[8,9]刻度了BAS-SR,BAS-MS和BAS-TR三种类型的IP板对0—10MeV内的电子、光子以及0—100MeV4He粒子的响应,由于重离子最容易损失能量,电子次之,而光子的穿透能力最强,因此IP...
