การพัฒนากระบวนการอย่างง่ายในการปลูกผลึกซีเซียมไอโอไดด์ (ทัลเลียม)

Abstract

ได้พัฒนากระบวนการอย่างง่ายในการปลูกผลึกซีเซียมไอโอไดด์ (ทัลเลียม) [CsI(Tl)] ด้วยวิธีการปลูกผลึกแบบบริดจ์แมน-สต็อกบาร์เกอร์ (Bridgman-Stockbarger) โดยใช้สารเริ่มต้นเป็นผงซีเซียมไอโอไดด์ความบริสุทธิ์ 99.9% ผสมกับสารทัลเลียมไอโอไดด์ความบริสุทธิ์ 99.999% บรรจุในภาชนะปลูกผลึกที่ทำด้วยแก้วไวคอร์ (Vycor) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มิลลิเมตร และแขวนอยู่ในท่อปลูกผลึกระบบปิดที่ทำด้วยท่อเหล็กกล้าไร้สนิมภายใต้การอัดก๊าซอาร์กอนบริสุทธิ์ 99.999% ความดัน 2 บรรยากาศ จากการทดลองแปรเปลี่ยนเงื่อนไขของสัดส่วนสาร แกรเดียนท์ของอุณหภูมิ และอัตราการเคลื่อนที่ของท่อปลูกผลึก ณ บริเวณโซนปลูกผลึกที่เหมาะสม ผลการปลูกผลึกพบว่า สามารถควบคุมคุณภาพของผลึกให้มีสารเจือทัลเลียมที่ความเข้มข้นอยู่ระหว่างร้อยละ 0.0256-0.0806 โดยโมล เมื่อนำผลึกที่ปลูกได้ประกอบกับพินโฟโตไดโอดของบริษัท Hamamatsu รุ่น S3590-8 เพื่อใช้เป็นหัววัดเรืองรังสี สำหรับวัดสเปกตรัมพลังงานของรังสีแกมมา พบว่าผลึกซีเซียมไอโอไดด์ (ทัลเลียม) ความหนา 8 มิลลิเมตร ให้ความสามารถในการแจกแจงพลังงาน 15.48% ที่พลังงาน 662 keV นอกจากนี้ยังทดลองใช้ผลึกที่ปลูกได้ความหนา 8 มิลลิเมตร และ 4 มิลลิเมตร ประกอบกับหลอดไวแสงชนิดทวีคูณอิเล็กตรอนของบริษัท RCA รุ่น 5819 วัดสเปกตรัมของรังสีแกมมา พบว่าให้ความสามารถในการแจกแจงพลังงาน 13.67% ที่พลังงาน 662 keV และ 34.18% ที่พลังงาน 59.6 keV ตามลำดับ ซึ่งให้ประสิทธิภาพใกล้เคียงกับผลึกที่ผลิตในเชิงพาณิชย์