シンチレータ
発光量が大きく、エネルギー分解能が良い。また、密度が大きく、実効原子番号が高いことから、放射線との相互作用確率が高くなる。無機シンチレータでは母材結晶に発光中心として希土類元素、遷移金属元素などを添加する。発光中心を添加すると母材結晶の禁制帯に新たに発光中心の準位を形成する。発光中心を添加することで母材だけでは発光しなかった結晶が発光中心由来の発光をする。
発光中心を添加した無機シンチレータの発光機構について説明する。発光中心を添加したNaI:Tlを例に取る。放射線のエネルギーを吸収した蛍光体内部では、価電子帯と伝導体にそれぞれ電子と正孔が大量に生成される。その後、周りの電子や正孔を励起させながら発光中心へエネルギー移動をし、最終的には発光中心であるTlが励起されて発光する。
NaI:Tl
アルカリハライドであるNaIに発光中心としてTlを添加したシンチレータで、Tl由来の6sp→6s遷移の発光を示す。