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高光输出快速衰减无机闪烁晶体的研究

随着核科学技术，和其他相关技术的快速发展，无机闪烁体的应用领域不断扩大。同时，不同的应用领域对无机闪烁体提出了越来越高的要求。研究和开发高光输出快速衰减的无机闪烁晶体具有重要的科学研究意义和巨大的经济效益。因此，近年来，寻找高光输出快速衰减的无机闪烁晶体成为国内外物理学家和材料科学家的研究热点之一[9]-[12]、[40]-[50][56]。

不同应用领域对闪烁晶体的要求

不同的应用对无机闪烁晶体有不同的要求。例如，在高能物理(HEP)或中能物理(IEP)实验中，光输出并不重要，但它要求晶体具有更快的时间衰减、更大的原子序数和密度等。然而，在PET等应用中，要求闪烁晶体具有高光输出、快速衰减和高密度。

（Ce:YAG晶体-闪烁效率和光输出）

闪烁晶体的本质是一种能量转换器，所以能量转换效率()是表征所有闪烁晶体0基本的参数，是指闪烁晶体辐射的光子能量(Ep)与闪烁晶体吸收的总能量(er)之比。闪烁晶体发射光子的平均能量是发射的闪烁光子数。

光输出(LR)是反映闪烁体晶体，能量转换效率的重要的物理参数，是指闪烁体吸收并消耗1mV射线能量后发出的可见/紫外光子数。即闪烁过程中产生的闪烁光子数与闪烁晶体中光线或粒子损失的能量之比。 CeYAG晶体检测有出售Ce:YAG小细棒吗？

高光输出快速衰减闪烁晶体的基本理论

闪烁效率和光输出

无机闪烁晶体的光输出(LR)直接由闪烁晶体的闪烁效率()决定。因此，研究闪烁晶体的转换效率在高光输出闪烁晶体的研究中起着重要的作用。许多文献[13]、[14]、[17]、[51]和[56]报道了闪烁材料闪烁效率的机理，并建立了许多理论模型。一般来说，根据闪烁体的闪烁机理(如1.1.1节所述)，闪烁的总量子效率()可以表示为发光中心的能量转换效率()、能量转移效率(S)和荧光量子效率(Q)的乘积

(3)激子和类激子荧光机制。这种机制主要依赖于晶体中产生的自陷激子(STE)、电子缺陷激子或类激子激子以及闪烁体中产生闪烁荧光的电子或空穴[[21]。在一些卤素结合的无机闪烁晶体中，通常可以获得小于10ns的光衰减。例如，CdF2闪烁晶体的光衰减约为7ns。但由于激发能量必须与被激发的激子或类激子能量相同或相近，所以具有这种闪烁机制的无机闪烁晶体的光输出一般很低，STEs荧光往往在室温下被淬灭。尽管某些碱土氟化物晶体的ste在室温下具有大的光输出，但它们的光衰减接近毫秒。因此，具有这种发光机制的闪烁晶体只能用于特殊目的。。Ce:YAG具有快衰减以及在550nm发射荧光，使得它可以应用于中低能量γ射线α粒子的探测等领域！

在Ce:YAG晶体中，Ce3离子以D2对称性取代Y3位。在晶体场的作用下，4f1电子构型的Ce3离子基态分裂为2F5/2和2F7/2双态，其5d能级分裂为5个子能级，比较低5d子能级离基态约22 000波。在Ce:YAG闪烁晶体中，其吸收荧光光谱也属于F-D跃迁，具有宽带、衰减快的特点。在可见光范围内可以观察到4个特征吸收峰，峰值波长分别为223nm、340nm、372nm和460nm，对应于Ce3离子从4f到5d的亚能级跃迁。在室温下，其荧光光谱为500纳米至700纳米的宽带光谱，峰值约为525纳米，对应比较低5d子能级至2F5/2基态能级。如果高能射线入射，其荧光光谱向红色移动，发射波长为550纳米，可以很好地与硅光二极管耦合。生长Ce:YAG晶体，需要退火吗？陕西CeYAG晶体订做价格

Ce:YAG闪烁晶体有什么光学性能？低浓度CeYAG晶体原料

无机闪烁晶体(Ce:YAG)的闪烁机理之电子空穴对的产生

电子-空穴对的产生是入射高能光子和晶体中原子相互作用的结果。主要包括原子的电离和激发，电子-电子和电子-声子的弛豫，以及其他辐射和非辐射的能量耗散过程。众所周知，高能射线不能直接电离和激发无机闪烁晶体中的原子。相反，它们通过光电效应、康普顿效应和电子对效应产生的电子电离和激发晶体中的原子。当入射射线具有中等能量(几百KeV左右)时，主要发生光电效应，即高能射线与晶体中原子的内层电子(通常是K层)相互作用产生初级光电子。

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