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。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。1967年,Blasse发现Ce:YAG荧光粉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 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。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
近年来,Ce:YAG单晶薄膜荧光屏[103]和Ce:YAG陶瓷[104][105]等闪烁体以其独特的优势引起了人们的关注 Ce:YAG晶体圆片一般用在哪里?专业加工CeYAG晶体量大从优
当I (t)=i0/e时,t=就是所谓的光衰减常数。
光衰减常数是表征闪烁晶体光衰减的物理量,是表征无机闪烁晶体的重要物理量。几乎所有的闪烁计数应用都要求无机闪烁晶体具有快速的光衰减常数。根据荧光理论,电偶极子跃迁几率(Wr)的倒数为光衰减时间
其中c是光速,me是电子的质量,e是电子的电荷,f是振子强度,n是材料的折射率,是跃迁的光波长。从上面的公式可以推断出发射短波长闪烁光的晶体具有很小的光衰减常数。此外,杂质或热猝灭可以缩短晶体的光衰减,但这也会降低晶体的光输出 天津CeYAG晶体原料研究表明,Ce:YAG晶体的闪烁性能对Ce3+离子浓度有较强的依赖关系。
无机闪烁晶体的主要应用
与塑料聚合物、液体、液晶和荧光粉等普通闪烁材料相比,无机闪烁晶体具有密度高、体积小、物理化学性质和闪烁性能优异等突出特点、可用于高能物理和核物理实验、核医学成像(XCT和正电子发射断层扫描)、工业CT的在线检测、油井勘探、安全检查和反恐斗争
此外,无机闪烁晶体在核天文学、核空间物理学、核考古学、核地质学和核测量方面具有巨大的潜在应用价值。这些领域会越来越受到人们的重视。而且随着核技术向各个行业的渗透和其他技术的快速发展,将会给无机闪烁晶体的研发带来更多的机遇和挑战。
此外,在较高浓度或温度的情况下,闪烁晶体中的发光中心也可以通过浓度或热猝灭产生较短的光衰减,但这往往伴随着晶体光输出的降低。
闪烁晶体的品质因数
Birks[13]第1次将品质因数(m)的概念引入无机闪烁晶体的表征中。品质因数是指闪烁晶体的光输出与光衰减的比值。
铈离子掺杂无机闪烁晶体的研究现状
由于铈离子掺杂的无机闪烁体通常具有高光输出和快速衰减的特点,因此从20世纪80年代末和90年代初开始,国内外对铈离子掺杂的无机闪烁体进行了大量的研究和探索[40]-[50],涉及的闪烁体包括氟化合物、溴化物、氧化物和硫化物等无机闪烁体
Ce:YAG是提拉法生长的吗?
ce : YAG晶体的闪烁特性及其应用
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。 Ce:YAG闪烁晶体有什么光学性能?黑龙江质量好CeYAG晶体
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当晶体被高能射线或粒子激发时,在外芯带和价带中形成空穴,芯带中的空穴和价带中的电子通过辐射结合产生CVL荧光。一般CVL只出现在含有Ba2+、Rb、Cs、K等离子体(主要是卤素化合物)的闪烁晶体中,这种闪烁晶体的光输出一般较低。BaCl2晶体的最大值为8600Ph/MeV,衰变时间为1.2ns
稀土离子的交叉构型转变机制。三价稀土离子,如Ce3、Pr3、Nd3等。往往具有电偶极子所允许的D-F交叉构型跃迁,产生紫外或可见荧光,而且光衰减特别快,通常十到几十纳秒。由于辐射寿命随着发射波长的减小而缩短(如等式(1.9)所示),所以光衰减随着Ce0R3-Nd3的离子序列而减小[21]。一般闪烁荧光的衰变常数sc小于离子辐射荧光的寿命r,主要是由于电子-空穴对的复合,如公式(1.4)所示:Ce3 h Ce4,Ce4 e (Ce3 ) * HV。当然,如果晶体中有很多能量传递过程,闪烁光的衰减也会增加。 专业加工CeYAG晶体量大从优
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