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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。 江苏加工CeYAG晶体Ce:YAG闪烁晶体的主要应用在哪里？

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

在50－60年代，人们就对YAP晶体进行了大量包括晶体结构及生长等方面的研究与探索，但主要是关于Nd:YAP激光晶体的报道。直到1973年，M.J. Weber等人第1次对提拉法生长Ce: YAP晶体的光谱性能作了较为系统的报导，并指出其在高能射线探测领域中的潜在应用[67]。真正将Ce:YAP作为闪烁晶体进行研究的却是从T. Takada等人（1980年）和R. Autrata等人[69]（1983年）提出并研究YAP晶体作为探测SEM电子射线和UV光子性能开始的。 1991年，Baryshevky等人又采用水平区熔法生长80×100×15mm的Ce:YAP闪烁晶体[70]，随后他又对不同方法生长的Ce:YAP晶体的光学及其闪烁性能进行了研究[72]。1995年，日本科学家Tetsuhiko等人总结并重新研究了Ce:YAP晶体的光学特征。之后，大量文献[74][77][78]－[84]报道了Ce:YAP晶体的闪烁性能及其应用，而且还对其闪烁机制作了许多深入的研究工作。由于Ce:YAP高温闪烁晶体具有优良的闪烁性能以及独特的物化性质，所以，Ce:YAP高温闪烁晶体可以广泛应用于gamma相机，动物PET， SEM以及X射线等探测领域中[75] [78]－[84]。目前，Ce:YAP闪烁晶体已经有不同规格的商品出售（主要由捷克的Crystur Ltd.公司提供），主要采用提拉法和下降法生长苏州有生产Ce:YAG的厂家吗？

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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Ce:YAG闪烁晶体在使用过程中有什么缺陷？上海CeYAG晶体批发价

深剖Ce；YAG晶体，隶属于无机闪烁晶体。无机闪烁晶体发光中心的激发和发射过程包括从热化电子-空穴对到发光中心的能量转移和发光中心的激发和发射。电子空穴对的能量转移效率取决于电子空穴相对发光中心的空间分布。如果电子空穴靠近发光中心，其能量转移效率高；相反，能量传递效率低。这种情况下，电子和空穴往往被晶体中的杂质或晶格缺陷俘获，形成各种F-H色心对。同时，电子-空穴对在与晶格相互作用时也会产生自陷，比如离子闪烁晶体中经常出现的Vk中心，这个Vk中心在本征离子闪烁晶体的发光机制中起着重要作用。 上海CeYAG晶体批发价

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