提高辐射探测器中闪烁体的发光效率对核物理测量非常重要。在闪烁体被辐射激发后的退激过程中，如何提高光子辐射跃迁效率有现实意义。提高碘化铯闪烁体发光性能的实验中，杂离子（包括银离子、铊离子、钠离子等）掺杂是一种有效手段。

掺杂离子为何能提高闪烁体发光效率？本工作在微观层次上用从头算研究了不同浓度钠掺杂对闪烁体碘化铯的影响。计算了不同浓度掺杂体系的电子结构，态密度，声子及输运性质。通过把计算结果和现有实验及理论结果进行对比分析，发现钠掺杂能够在碘化铯的禁带中产生杂质能级。这种杂质能级可降低费米面附近光跃迁的位垒高度，从而提高辐射致闪烁体的发光效率。研究发现在闪烁体材料中引入适当的缺陷是提高其发光效率的重要因素之一。

相关研究近日以“Enhancement in optical absorption of CsI(Na)”为题发表在国内核物理领域的知名期刊 Nuclear Science and Techniques上。北京师范大学核科学与技术学院程伟副研究员为论文第一作者，张丰收教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金的资助。

 

 

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https://link.springer.com/article/10.1007/s41365-022-01020-2