Ce:YAG高温闪烁晶体不但具有闪烁性能，而且具有良好的光脉冲分辨射线和粒子的能力，能与硅光二极管有效耦合，耐高温不潮解，可在极端条件下应用。因此，用Ce:YAG与硅光二极管耦合制成的闪烁探测器可普遍应用于低能射线、粒子等轻带电粒子的探测等核物理实验。此外，Ce:YAG单片机还可以作为扫描电子显微镜的显示元件，在大规模集成电路的检测中有着重要而普遍的应用。另外，与CsI:Tl闪烁晶体相比，Ce:YAG闪烁晶体响应小，光衰减快，在小于500Kev的能量范围内不潮解，有望部分替代CsI:Tl闪烁晶体。表1-11比较了Ce3360 YAG和CsI:Tl闪烁晶体的主要闪烁特性。Ce:YAG晶体的X射线激发谱多少？甘肃CeYAG晶体生产厂家
铈离子掺杂的硅酸盐和铝酸盐等氧化物闪烁晶体，由于具有较高的熔点（约为2000oC），因此称它们为高温无机闪烁晶体。这主要是相对于传统的卤素化合物（熔点小于1000oC）和BGO、PWO等闪烁晶体（小于1200oC）而言的。铈离子掺杂高温闪烁晶体不但具有高光输出快衰减等优良的闪烁性能，而且还具有优良的热力学性能，因此，近年来，高温闪烁晶体成为人们研究的热点
除了LuAG外，其它高温闪烁晶体具有较高的光输出和较快的光衰减，也就是具有高的M值（约为130~667）。高温闪烁晶体几乎可以应用于所有的闪烁探测应用领域中。例如，Ce:LSO和Ce:LuAP高温闪烁晶体被誉为新一代PET用的新型高温闪烁晶体[41]。另外，Ce:YAP和Ce:YAG高温闪烁晶体在中低能量射线或粒子探测领域有着普遍的应用 江苏超薄片CeYAG晶体Ce:YAG晶体的发射峰的中心波长约为550nm吗？
传统无机闪烁晶体的局限性
出现于20世纪40年代末的NaI:Tl闪烁晶体[1]，可以说是第1代无机闪烁晶体材料的代替。它是一种无机闪烁晶体，具有比较高的光输出(约48000 pH/MeV)，因此被广泛应用于高能物理、核物理、核医学等闪烁探测器领域[[6]。即使到现在，NaI:Tl闪烁晶体仍有大量的应用。但NaI:Tl闪烁晶体存在密度低(=3.67 g/cm3)、光衰减时间长(=230 ns)、计数率低、探测效率低、易潮解等缺点，严重限制了其应用。特别是在高能物理实验中，NaI:Tl闪烁晶体已经逐渐被BGO(Bi4Ge3O12)闪烁晶体[[27]所取代。BGO闪烁晶体是20世纪70年代发现的一种无机闪烁材料，因其具有有效原子序数大(zeff=74)和重密度(=7.13 g/cm3)等优异的闪烁性能，被广泛应用于核医学(XCT，PET)、高能物理和核物理实验等领域[3]、[4]和[27]。因此，BGO晶体被称为第二代无机闪烁晶体。但BGO晶体的缺点是光输出低(约为NaI:Tl的7-10%)，光衰减慢(=300 ns)，计数率低，限制了它的广泛应用。
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。研究Ce:YAG闪烁晶体中Ce离子分布特征，对研究YAG闪烁晶体的性能及其应用具有重要的现实意义。
晶体生长的适宜温度场主要通过选择和调整石墨加热器、钼坩埚和钼反射保温屏的形状和相对位置来获得。所用钼坩埚的尺寸为78毫米h70毫米，钼坩埚锥形下部的籽晶槽中填充有111方向的纯钇铝石榴石籽晶。
Ce:YAG晶体的生长温度约为1970，生长周期约为15天。结晶完成后，晶体在炉内原位退火，待炉内温度降至室温后取出晶体。钇铝石榴石晶体由于热膨胀系数大于钼，容易从钼坩埚中取出，但晶体下部经常与坩埚粘结，导致出坩埚取晶体时晶体下部边缘开裂。整个晶体内部质量完好无损
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钇铝石榴石闪烁晶体研究概况
众所周知，钇铝石榴石(Y3Al5O12或YAG)单晶是一种优良的激光衬底材料和光学衬底材料。如Nd:YAG和Yb:YAG激光晶体已广泛应用于工业、**和医疗、科研等领域。特别是近二十年来，随着LD泵浦固体激光器的迅速发展，国际上对Yb:YAG激光晶体的研究掀起了高潮，出现了大量的文献报道[94][95]。早期，为了研制可调谐激光晶体，人们研究了Ce:YAG晶体的光学特性。由于严重的激发态吸收，Ce:YAG晶体的研究停滞不前[96][97]。1967年，Blasse发现Ce:YAG荧光粉[98]具有优异的闪烁性能，但对其单晶的研究还没有得到足够的重视。直到1992 [99]才提出Ce:YAG晶体作为闪烁材料，引起了人们的兴趣。然后，Moszynski[100]和Ludziejewski[101]分别于1994年和1997年对Ce:YAG晶体的闪烁特性进行了系统的研究，指出Ce:YAG晶体具有优异的闪烁特性。Ce:YAG衰减快，在550nm处发出荧光，适用于中低能射线粒子的探测[102]。目前Ce:YAG高温闪烁晶体已经商业化，主要用于扫描电子显微镜(SEM)的显示元件，其生长方法主要是直拉法 甘肃CeYAG晶体生产厂家
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