茋晶体 · C14H12 · Stilbene · Organic Scintillator

经典有机闪烁体:快速响应与优异 n/γ 甄别能力

茋晶体(1,2-二苯乙烯,Stilbene)是一种经典有机闪烁体材料,分子结构为两个苯环通过不饱和链连接,存在顺式、反式两种异构体(工程实用型通常为反式)。 通过物理气相沉积法(PVT)或布里奇曼法可制备厘米级单晶。其核心优势为荧光衰减时间短、n/γ 甄别能力优异、易于纯化且无毒,是中子探测领域的核心有机闪烁体之一,适配核物理实验、辐射防护与安全监测等场景。

发射:390–410 nm(蓝光) 衰减:3.5–4.5 ns 光产额:8000 photons/MeV
典型应用 快/热中子探测、n/γ 混合场甄别(PSD)、核物理实验中子计数与能谱测量、核安全与辐射监测。
产品概述

茋晶体(Stilbene,1,2-二苯乙烯)是有机闪烁体材料的经典代表之一,具有较高的光输出与极快的荧光衰减特性,适合快速辐射响应。

其脉冲形状甄别(PSD)能力突出,可有效分离快中子、热中子与 γ 射线信号;材料化学稳定、无毒、不易潮解,便于长期储存与运输,适配野外与实验室多种部署环境。

产品特点
  • 闪烁性能突出光产额为蒽晶体的约 50%,是中子探测中 n/γ 甄别的优选材料。
  • 荧光衰减时间短3.5–4.5 ns,远优于多数无机闪烁体,有利于高速计数与时间分辨测量。
  • n/γ 甄别能力强PSD 性能优异,可在混合辐射场中有效区分快中子、热中子与 γ 射线。
  • 化学稳定且易部署无毒、不易潮解,储存与运输成本低,适配野外或实验室场景。
物理和化学特性
化学式C14 H12
晶体结构正交晶系(反式),P2₁2₁2₁ 空间点群
晶格参数a=7.42Å,b=13.18Å,c=5.86Å(反式异构体)
质量密度1.16 g/cm³
莫氏硬度5–6
熔点124℃(反式)
沸点306–307℃(反式)
溶解性不溶于水;微溶于乙醇;溶于乙醚、苯、甲苯等有机溶剂
双折射正单轴晶体(nₑ > nₒ),折射率 1.626
注:参数为典型值,可能随纯度、单晶质量与批次略有差异。
关键探测性能
发射波长390–410 nm(蓝色光)
光产额8000 photons/MeV(相对蒽晶体约 50%)
荧光衰减时间3.5–4.5 ns
n/γ 甄别效率DER 错误率低至 5%(低能量范围);FOM 值 ≥ 1.2
辐射稳定性辐照注量率达 10¹³ n·cm⁻² 仍保持性能稳定
空间分辨率> 30 lp/mm(搭配 CMOS 探测器)
提示:茋晶体常与光电倍增管/SiPM 或高速读出电子学配合,利用 PSD 技术进行 n/γ 甄别;如需探测器封装与光学耦合建议,可在询价时一并说明应用架构。
应用方向
  • 中子探测核物理实验快中子计数、热中子探测;适配 n/γ 混合辐射场甄别。
  • 核安全领域特殊核材料检测、核不扩散监测、核反应堆周边辐射防护。
  • 辐射监测环境低剂量中子辐射监测、国土安全边境口岸辐射探测。
  • 核物理研究中子能谱测量、核聚变实验中子信号捕获。
  • 工业无损检测大型设备(航空航天部件)中子探伤(搭配 PSD 技术)。

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