Kristall

Cäsiumiodidkristalle lassen sich je nach Dotierungsstoff in drei Typen unterteilen: CsI(Tl), CsI(Na) und reines CsI. Alle sind farblose, transparente kubische Kristalle. CsI(Tl) ist der typischste Alkalihalogenid-Szintillationskristall, abgesehen von NaI(Tl). Seine Lichtausbeute beträgt 45 % derjenigen von NaI(Tl). Sein Emissionsspektrum hat ein breites Band bei 350-700nm und einen Peak bei 550nm. Sein Emissionsspektrum lässt sich gut mit SPD kombinieren, so dass das Auslesesystem vereinfacht werden kann. Da die Abklingzeit von der Ionisationskapazität eines Teilchens abhängt, eignet es sich zum Nachweis schwerer geladener Teilchen unter starkem Strahlungshintergrund. Die Lumineszenzeffizienz von CsI(Na) ist ähnlich wie die von NaI(Tl)-Kristallen. Das Emissionsspektrum, das bei 420 nm seinen Höhepunkt erreicht, lässt sich gut mit PMTs kombinieren. Seine Temperaturabhängigkeit ist gering und kann bei hohen Temperaturen und im Weltraum eingesetzt werden. Sein Nachteil ist jedoch, dass die Lumineszenz bei niedriger Energie (weniger als 20 KeV) schnell abnimmt und die Hygroskopizität stärker ist als die von CsI(Tl).Reiner CsI-Kristall ist viel weniger hygroskopisch als CsI(Tl). Seine Emission besteht aus der schnellen intrinsischen Lumineszenz (10ns), die bei 305nm ihren Höhepunkt erreicht, und einer langsamen Komponente (100-4000ns) bei 350-600nm. Nach intensiven Bemühungen, die langsame Komponente zu unterdrücken, kann das Verhältnis von schnell zu langsam bis zu vier betragen. Die Gesamtlichtausbeute liegt bei 4-5% von NaI:Tl. Die mögliche Anwendung dieses Kristalls liegt in seinen schnellen Timing-Eigenschaften.