An experimental study on the scintillating behavior of ZnO:Ga crystals was conducted using a 7-MeV electron accelerator. The ZnO:Ga crystals were grown using both hydrothermal and chemical vapor transport methods. One of the ZnO:Ga crystals grown via the hydrothermal method exhibited a 1.5-ns afterglow time when excited by an MeV electron beam. The ultra-short scintillation was captured using both an ultrafast streak camera and a framed camera. The experimental results also confirm its potential for diagnosing electron beam trains with a repetition rate of hundreds of MHz.

1.
F.
Wilkinson
,
Emission Tomography
, edited by
M. N.
Wernick
and
J. N.
Aarsvold
(
Academic Press
,
San Diego
,
2004
), pp.
229
254
.
2.
C.
Barnes
,
R.
Sheffield
,
B.
Carlsten
, and
D.
Nguyen
, Roadmap to MaRIE, LANL Newsletter LA-UR-15-22270 (
2015
).
3.
S. J.
Russell
, Report No. LA-UR-15-24830 (
2015
).
4.
R. L.
Sheffield
, Report No. LA-UR-16-26044 (
2017
).
5.
Z.
Wang
,
A. F. T.
Leong
,
A.
Dragone
,
A. E.
Gleason
,
R.
Ballabriga
,
C.
Campbell
,
M.
Campbell
,
S. J.
Clark
,
C.
Da Vià
,
D. M.
Dattelbaum
,
M.
Demarteau
,
L.
Fabris
,
K.
Fezzaa
,
E. R.
Fossum
,
S. M.
Gruner
,
T. C.
Hufnagel
,
X.
Ju
,
K.
Li
,
X.
Llopart
,
B.
Lukić
,
A.
Rack
,
J.
Strehlow
,
A. C.
Therrien
,
J.
Thom-Levy
,
F.
Wang
,
T.
Xiao
,
M.
Xu
, and
X.
Yue
,
Nucl Instrum Methods Phys Res A
1057
,
168690
(
2023
).
6.
C.
Hu
,
L.
Zhang
, and
R.-Y.
Zhu
, Ultrafast inorganic crystals with mass production capability for future high-rate experiments (
2022
).
7.
M. J. F.
Empizo
,
K.
Yamanoi
,
Y.
Abe
,
K.
Shinohara
,
V.
Agulto
,
Y.
Arikawa
,
T.
Shimizu
,
M.
Yoshimura
,
N.
Sarukura
, and
T.
Fukuda
,
J. Cryst. Growth
570
,
126240
(
2021
).
8.
C.
Hu
,
L.
Zhang
, and
R. Y.
Zhu
,
J. Phys.: Conf. Ser.
2374
(
1
),
012110
(
2022
).
9.
P.
Rodnyi
,
I.
Venevtsev
,
E.
Gorokhova
,
S.
Eron’ko
,
A.
Chizhov
, and
F.
Muktepavela
,
Opt. Mater.: X
12
,
100106
(
2021
).
10.
P.
Rodnyi
,
I.
Venevtsev
,
E.
Gorokhova
,
S.
Eron'ko
,
P.
Boutachkov
, and
M.
Saifulin
, Fast, efficient, and radiation hard ZnO:In ceramic scintillator (
2019
).
11.
S. E.
Derenzo
,
E.
Bourret-Courshesne
,
G.
Bizarri
, and
A.
Canning
,
Nucl Instrum Methods Phys Res A
805
,
36
40
(
2016
).
12.
Z.
Marton
,
S. R.
Miller
,
E.
Ovechkina
,
B.
Singh
,
V. V.
Nagarkar
,
P.
Kenesei
,
M. D.
Moore
,
R.
Woods
,
J. D.
Almer
, and
A.
Miceli
,
AIP Conf. Proc.
1741
,
040035
(
2016
).
13.
O. D. I.
Moseley
,
T. A. S.
Doherty
,
R.
Parmee
,
M.
Anaya
, and
S. D.
Stranks
,
J. Mater. Chem. C
9
(
35
),
11588
11604
(
2021
).
14.
S.
Shrestha
,
H.
Tsai
, and
W.
Nie
,
Appl. Phys. Lett.
122
,
080501
(
2023
).
15.
D.
Hodge
,
A.
Leong
,
S.
Pandolfi
,
K.
Kurzer-Ogul
,
D.
Montgomery
,
H.
Aluie
,
C.
Bolme
,
T.
Carver
,
E.
Cunningham
,
C.
Curry
,
M.
Dayton
,
F.-J.
Decker
,
E.
Galtier
,
P.
Hart
,
D.
Khaghani
,
H.
Ja Lee
,
K.
Li
,
Y.
Liu
,
K.
Ramos
,
J.
Shang
et al,
Opt. Express
30
,
38405
(
2022
).
16.
P.
Vagovic
,
T.
Sato
,
L.
Mikeš
,
G.
Mills
,
R.
Graceffa
,
F.
Mattsson
,
P.
Villanueva-Perez
,
A.
Ershov
,
T.
Faragó
,
J.
Uličný
,
H.
Kirkwood
,
R.
Letrun
,
R.
Mokso
,
M.-C.
Zdora
,
M.
Olbinado
,
A.
Rack
,
T.
Baumbach
,
J.
Schulz
,
A.
Meents
,
H. N.
Chapman
, and
A. P.
Mancuso
,
Optica
6
,
1106
1109
(
2019
).
17.
M. R.
Farukhi
and
C. F.
Swinehart
,
IEEE Trans. Nucl. Sci.
18
(
1
),
200
204
(
1971
).
18.
A. A.
Demidenko
,
E. A.
Garibin
,
S. D.
Gain
,
Y. I.
Gusev
,
P. P.
Fedorov
,
I. A.
Mironov
,
S. B.
Michrin
,
V. V.
Osiko
,
P. A.
Rodnyi
,
D. M.
Seliverstov
, and
A. N.
Smirnov
,
Opt. Mater.
32
(
10
),
1291
1293
(
2010
).
19.
K.
Herweg
,
V.
Nadig
,
V.
Schulz
, and
S.
Gundacker
,
IEEE Trans. Radiat. Plasma Med. Sci.
7
(
3
),
241
252
(
2023
).
20.
J.
Luo
,
S.
Sahi
,
M.
Groza
,
Z.
Wang
,
L.
Ma
,
W.
Chen
,
A.
Burger
,
R.
Kenarangui
,
T.-K.
Sham
, and
F. A.
Selim
,
Opt. Mater.
58
,
353
356
(
2016
).
21.
E. D.
Bourret-Courchesne
,
S. E.
Derenzo
, and
M. J.
Weber
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
601
(
3
),
358
363
(
2009
).
22.
T.
Yanagida
,
Y.
Fujimoto
,
K.
Yamanoi
,
M.
Kano
,
A.
Wakamiya
,
S.
Kurosawa
, and
N.
Sarukura
,
Phys. Status Solidi C
9
(
12
),
2284
(
2012
).
23.
P. A.
Rodnyi
and
I. V.
Khodyuk
,
Opt. Spectrosc.
111
(
5
),
776
785
(
2011
).
24.
J.
Ji
,
A. M.
Colosimo
,
W.
Anwand
,
L. A.
Boatner
,
A.
Wagner
,
P. S.
Stepanov
,
T. T.
Trinh
,
M. O.
Liedke
,
R.
Krause-Rehberg
,
T. E.
Cowan
, and
F. A.
Selim
,
Sci. Rep.
6
(
1
),
31238
(
2016
).
25.
W.
Lin
,
K.
Ding
,
Z.
Lin
,
J.
Zhang
,
J.
Huang
, and
F.
Huang
,
CrystEngComm
13
(
10
),
3338
3341
(
2011
).
26.
C.-y.
Liu
,
F.-h.
Lu
,
J.-l.
Wang
,
M.-d.
Ren
,
H.-t.
Zhou
,
W.
Lei
, and
M.-x.
Zhang
,
J. Synth. Cryst.
47
(
2
),
5
(
2018
).
27.
Y.
Liu
,
P. W.
Lv
,
W.
Zheng
,
Q.
Hu
,
Z. J.
Zhang
, and
F.
Huang
,
Nucl Instrum Methods Phys Res A
35
,
1532
1538
(
2016
).
28.
Y. H.
Wang
,
D. G.
Chen
,
W.
Li
,
J. K.
Huang
,
G. H.
Wang
,
Z.
Lin
, and
F.
Huang
,
Jiegou Huaxue
27
,
399
403
(
2008
).
29.
L.
Fan
,
T.
Jiang
,
T.
Xiao
,
J.
Chen
,
L.
Peng
,
X.
Wang
,
D.
Yan
, and
W.
Wu
,
J. Cryst. Growth
490
,
6
10
(
2018
).
30.
P.
Li
,
D.
Wu
,
M.
Li
,
X. F.
Yang
,
K.
Zhou
,
L. G.
Yan
,
J. X.
Wang
,
Y.
Xu
,
Q.
Pan
,
D. X.
Xiao
,
X.
Luo
,
H. B.
Wang
,
X. M.
Shen
,
P.
Zhang
,
L. J.
Shan
,
T. H.
He
,
Y.
Liu
, and
J.
Liu
, paper presented at the
2021 46th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz)
,
2021
.
31.
D.
Wu
,
M.
Li
,
X.
Yang
,
H.
Wang
,
D.
Xiao
,
X.
Shu
,
X.
Lu
,
W.
Huang
, and
Y.
Dou
, paper presented at the
2018 43rd International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz)
,
2018
You do not currently have access to this content.