Inorganic Scintillators for Detector Systems: Physical Principles and Crystal Engineering

این ویرایش دوم دارای فصل‌های جدیدی است که پیشرفت‌ها در درک ما از رفتار و خواص سوسوزن‌ها و کشف خانواده‌های جدیدی از مواد با بازده نور و وضوح انرژی عالی بسیار نزدیک به حد تئوری را برجسته می‌کند. تمرکز این کتاب بر کشف نسل بعدی مواد سوسوزن و درک عمیق‌تر فرآیندهای اساسی است.

چنین مواد جدید با بازده نور بالا و همچنین پیشرفت‌های قابل توجه در مهندسی کریستال دیدگاه‌های جدید هیجان‌انگیزی را ارائه می‌دهند. امیدوارکننده ترین استفاده از سوسوزن ها برای برچسب گذاری زمانی دقیق رویدادها، در سطح 100 ps یا بالاتر است که نوید دهنده عصر جدیدی در کاربردهای پزشکی و فیزیک ذرات است.

از زمان کشف بوزون هیگز با یک روند فعلی در فیزیک ذرات به سمت برخورد دهنده‌های با درخشندگی بسیار بالا است که در آن عملکرد زمان‌بندی در نهایت برای کاهش مشکلات انباشتگی ضروری است. مکانیسم‌های جدید و بسیار سریع تولید نور مبتنی بر درخشندگی درون باند داغ و همچنین محصور شدن کوانتومی برای این منظور مورد بهره‌برداری قرار گرفته‌اند.

پیشرفت‌هایی مانند مهندسی کریستال با استفاده از روش‌های دوپینگ مشترک و انتخاب کاتیون‌های کوچک مقاطع تکه تکه شدن هسته ای همچنین راه را برای توسعه مواد پیشرفته تر و سخت تابش هموار می کند. نوآوری های مشابهی در تصویربرداری پزشکی، اکولوژی فیزیک هسته ای، امنیت داخلی، ابزار دقیق فضا و کاربردهای صنعتی انتظار می رود. این ویرایش دوم همچنین روندهای مدرن در درک ما و مهندسی مواد سوسوزن را بررسی می کند. خوانندگان منابع و اطلاعات جدید و به روز شده و همچنین مفاهیم و الهامات جدیدی را برای پیاده سازی در تحقیقات و تلاش های مهندسی خود پیدا خواهند کرد.

This second edition features new chapters highlighting advances in our understanding of the behavior and properties of scintillators, and the discovery of new families of materials with light yield and excellent energy resolution very close to the theoretical limit. The book focuses on the discovery of next-generation scintillation materials and on a deeper understanding of fundamental processes.

Such novel materials with high light yield as well as significant advances in crystal engineering offer exciting new perspectives. Most promising is the application of scintillators for precise time tagging of events, at the level of 100 ps or higher, heralding a new era in medical applications and particle physics.

Since the discovery of the Higgs Boson with a clear signature in the lead tungstate scintillating blocks of the CMS Electromagnetic Calorimeter detector, the current trend in particle physics is toward very high luminosity colliders, in which timing performance will ultimately be essential to mitigating pile-up problems. New and extremely fast light production mechanisms based on Hot-Intraband-Luminescence as well as quantum confinement are exploited for this purpose.

Breakthroughs such as crystal engineering by means of co-doping procedures and selection of cations with small nuclear fragmentation cross-sections will also pave the way for the development of more advanced and radiation-hard materials. Similar innovations are expected in medical imaging, nuclear physics ecology, homeland security, space instrumentation and industrial applications. This second edition also reviews modern trends in our understanding and the engineering of scintillation materials. Readers will find new and updated references and information, as well as new concepts and inspirations to implement in their own research and engineering endeavors.