Synchrotron x-ray quasi-far-field imaging on luminescent lithium fluoride detectors

Radiation imaging detectors based on luminescent colour centres (CC’s) in lithium fluoride (LiF) have been recently demonstrated to be reliable, efficient, and with high spatial resolution across a large area. In this technical report, LiF crystals and films are tested as detectors for poly-energetic X-ray quasi-far-field imaging. The intensity and phase details of a test pattern are stored as a spatial distribution of CC’s in a LiF detector plate; this information can be later recovered by exciting the plate with blue light and recording the obtained photoluminescence (PL) image at an optical microscope. A theoretical model is put forward for the interaction between X-rays and test pattern, and for the formation of CC’s in LiF under X-irradiation. Details of calculated PL intensity maps are finally compared with experimentally obtained ones.

Recentemente è stato dimostrato quanto i rivelatori per imaging a radiazione basati su centri di colore (CC) luminescenti nel fluoruro di litio (LiF) siano affidabili, efficienti, e con alta risoluzione spaziale su grande area. In questo rapporto tecnico, si verifica la bontà di cristalli e film di LiF come rivelatori per l’imaging in campo quasi lontano di raggi X polienergetici. Le informazioni d’intensità e di fase di un test pattern vengono registrate, sotto forma di distribuzione spaziale di CC, in un rivelatore a lastra di LiF; tali informazioni sono in seguito recuperabili eccitando la lastra con luce blu e fotografando l’immagine di fotoluminescenza (FL) in un microscopio ottico. Si è sviluppato un modello teorico per descrivere l’interazione dei raggi X col test pattern e la formazione nel LiF di CC a causa di irraggiamento X. Infine, sono messi a confronto alcuni dettagli delle mappe di FL calcolate e sperimentali.