Sol-Gel法制备掺铈石英闪烁光纤的伽马辐射传感特性研究

本文主要探讨了掺铈石英闪烁光纤在伽马辐射传感领域的应用研究。作者提出了一种新颖的制备方法，即采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备Ce掺杂的石英闪烁光纤。这种技术允许精确控制铈元素的掺杂浓度，以优化光纤的闪烁性能，从而实现对伽马辐射的敏感探测。 在实验部分，研究者制备了两种不同浓度的闪烁光纤，Ce与Si的摩尔分数分别为0.14%和0.22%。这些光纤被作为辐射传感头，构建了一个对伽马辐射具有高度敏感性的光纤传感系统。系统的核心组件是闪烁光纤，其内部的Ce离子在受到伽马射线激发时会产生闪烁现象，这种现象可以转化为电信号，进而通过光纤传输和测量。 实验中，研究者利用137Cs伽马辐射源作为测试源，深入研究了几个关键参数对光纤辐射传感特性的影响。这些参数包括闪烁光纤的涂覆层性质、Ce元素的掺杂浓度以及光纤的长度。涂覆层可能影响光纤的机械稳定性和光学性能，而掺杂浓度的改变直接影响到闪烁效率和灵敏度。光纤长度则关系到信号传输的距离和衰减，对整个传感系统的动态范围有重要影响。 文章的关键词涵盖了研究的核心领域，如光纤光学、光纤传感技术、掺铈光纤、伽马辐射以及Sol-Gel法制备技术。通过这一研究，作者希望能够揭示出如何通过优化掺铈石英闪烁光纤的制备工艺，提高其在伽马辐射环境中的传感性能，这对于核能监测、环境保护和安全检测等领域具有重要的实际应用价值。 这篇论文提供了一种新型的伽马辐射传感技术，通过Sol-Gel法制备的掺铈石英闪烁光纤，为辐射探测设备的设计和改进提供了新的思路。同时，它也展示了材料科学与光电子技术的交叉应用，展示了在特定条件下，如何通过精细调控材料的微观结构来提升其特定功能。这项研究对于推动光纤传感技术的发展和在辐射防护领域的实际应用具有重要意义。