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温度梯度法生长Ce:YAG高温闪烁晶体的优点是:(1)温度梯度法生长过程中,坩埚、晶体和加热区不移动,消除了机械运动引起的熔体涡流。晶体生长在稳定的温度梯度场中,在一定程度上压迫了熔体涡旋和对流,可以消除固液界面的温度和浓度波动,避免过多的缺陷;(2)新生长的晶体被熔体包围,从而可以控制其冷却速率,以降低晶体的热应力和由此产生的缺陷,如裂纹和位错;(3)与通常的直拉法相比,温度梯度法采用Mo坩埚,不但可以生长更大的单晶,而且降低了成本;(4)温度梯度法的整个生长体系处于弱还原气氛中,对于生长掺Ce3的高温闪烁晶体具有一定的优势。


当然,为了获得高质量、大尺寸的Ce:YAG高温闪烁晶体,需要根据YAG晶体的特性优化生长系统的温度场,即采取必要的措施调整生长系统,使晶体的固液界面平整,从而克服YAG晶体刻面生长严重的问题。


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在大多数无机闪烁晶体中,经常显示两个或更多的光衰减时间常数,它们分别对应于快成分和慢成分。BaF2晶体是目前所有无机闪烁晶体中光衰减常数0快(约0.8ns)的闪烁材料。此外,BaF2还具有约600毫微秒的慢分量[5][52][21]。

在许多闪烁计数应用中,不只无机闪烁晶体的光衰减性能特别重要,其光输出性能也同样重要。因此,品质因数(M)通常用于表征无机闪烁晶体的性能,M指光输出与光衰减的比率[13]

一般来说,m值越大意味着检波器的信噪比越好。 110方向CeYAG晶体价格实惠Ce:YAG晶体的熔点能达到多少?

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。总之,许多应用领域要求闪烁晶体具有高光输出快速衰减和高密度的特性,特别是具有高光输出快速衰减的优异性能。可以预见,随着人类活动的扩大和科技水平的提高,以及闪烁探测器向小型化、紧凑化和精密化方向发展,不同的应用领域将动态要求无机闪烁晶体具有更好的闪烁性能和优异的物理化学性能[9]、[27]、[21]和[40]。

快衰落闪烁机制

在几乎所有的闪烁计数领域,都要求无机闪烁晶体具有快速的时间衰减常数。光衰减时间小于50ns的闪烁体通常称为快闪烁体,光衰减时间小于3n的闪烁体称为超快闪烁体。文献[21]总结了三种主要的快速光衰减机制,即:

(1)中心价跃迁。对应于这种跃迁的闪烁荧光也称为交叉荧光或俄自由荧光,简称CVL。这种发光机制的光衰减通常只有0.6-3 ns超快荧光,没有温度猝灭效应[21]。这种荧光0早发现于BaF2晶体(=220 nm,0.8ns),是由外中心带(5pBa)的空穴和价带(2pF)的电子复合而发出的超快荧光[14] Ce:YAG闪烁晶体在小于500Kev能量范围其γ响应小,光衰减快,不潮解。

铈离子掺杂的铝酸钇(Ce:YAlO3或Ce:YAP)和钇铝石榴石(Ce:Y3Al5O12或Ce:YAG)高温闪烁晶体不但具有高光输出和快衰减的闪烁特性(见表1-9),而且YAP和YAG基质晶体还具有优良的物理化学特性(基本物理化学特性见表1-10)。它们的缺点是密度低有效原子序数小,但是它们可以广泛应用在中低能量射线和粒子探测领域中[45][49]。Ce:YAP和Ce:YAG是较为典型的两种高光输出快衰减高温无机闪烁晶体,对它们的生长特征、晶体缺陷以及光学闪烁性能等的研究,对研究和探索其它铈离子掺杂的高温闪烁晶体具有重要借鉴意义有出售Ce:YAG小细棒吗?云南生长CeYAG晶体

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