Scintillation pulse shape discrimination with CaWO₄, ZnWO₄, and CdWO₄ crystal

Abstract

The time properties of scintillation pulse form for у rays and α particles in CaW0₄, ZnW0₄, and CdW0₄ crystal have been investigated. А method for discrimination of various particle types using the pulse shape distinctions has been developed. А complete signal separation for у quanta and α particles has been attained. The pulse shape dependences on the α irradiation energy (for all the crystals) and direction in relation to the main crystallographic axes (for ZnW0₄ and CdW0₄ scintillators) have been observed and studied. The temperature dependence of the average decay time of CdW0₄ for у rays and α particles has been measured in temperature interval 0-30 ℃.Временные свойства сцинтилляционных импульсов для у квантов и α частиц были исследованы для кристаллов CaW0₄, ZnW0₄, CdW0₄. Благодаря зависимости формы импульса от типа ионизирующего излучения разработан метод идентификации сигналов, основанный на методе оптимального цифрового фильтра. Получено полное разделение α-частиц и у-квантов для данных кристаллов. Измерены зависимости формы сцинтилляционного импульса от энергии и от направления облучения относительно главных кристаллографических осей. Для кристалла CaW0₄ получена зависимость среднего времени высвечивания для у-квантов и α-частиц от температуры в интервале 0-30℃.Часовi характеристики сцинтиляцiйного спалаху для кристалiв CaW0₄, ZnW0₄, CdW0₄ дослiджено для у-квантiв та α-частинок. Розроблено метод дискримiнацii частинок рiзних типiв, оснований на вiдмiнностi форми сцинтиляцiйного спалаху для частинок рiзних типiв. Отримано повне роздiлення сигналiв вiд а-частинок та у-квантiв. Дослiджено залежностi форми сигналу вiд енергii та напрямку опромiнення вiдносно головних кристалографiчних осей. Для кристала CaW0₄ отримано залежнiсть середнього часу висвiтлювання для у-квантiв та α-частинок вiд температури у дiапазонi 0-30℃.