广东质量好CeYAP晶体

钇铝石榴石(Y3Al5O12或YAG)单晶是一种优良的激光基质材料和光学衬底材料，其中Nd:YAG和Yb:YAG激光晶体得到了普遍的应用。Ce:YAG晶体作为闪烁材料在1992年引起了人们的注意[81]。Moszynski[82]和Ludziejewski[83]分别于1994年和1997年系统地研究了Ce:YAG晶体的闪烁特性，指出Ce:YAG晶体具有优异的闪烁特性。Ce:YAG衰减快(80ns)，在530nm处发出荧光，其发射波长与硅光电二极管的探测敏感区相匹配，因此可应用于低能射线粒子的探测等领域[33]。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，其生长方法主要有直拉法和温度梯度法。近年来，Ce:YAG单晶薄膜[84]和Ce:YAG陶瓷[85-87]等闪烁体以其独特的优势引起了人们的关注。CeYAG晶体发射光谱和激发光谱？广东质量好CeYAP晶体

二次电子或二次电子激发来表示二次、三次等电子、空穴、激子和等离子体。有时为了区分电子激发，能量较高的称为“射线”，而几个里德堡能量(1Ry=13.6 eV)甚至更低的称为“二次激发”。这种雪崩过程一直持续到产生的电子或光子不能产生进一步的电离。一旦电子(空穴)的能量小于电离阈值Et，它就开始与衬底的振动相互作用，这被称为电子-声子弛豫或热化阶段。在热化阶段，电子向导带底部移动，空穴向价带顶部移动。因此，电子-空穴对的能量0终将等于基质晶体的带隙能量Eg。在电子-声子弛豫过程中，电子-空穴对的数目保持不变。由于所有的电离过程0终都会形成电子-空穴对，我们可以假设初始激发的特征信息在长堆弛豫过程中丢失了。因此，0终产生的电子-空穴对Neh的数量与物质吸收的伽马量子的能量E或其他辐射能量成正比。这是产生一对热化电子空穴对所需的平均能量。对于离子晶体，它大约等于其带隙能量Eg的1.5到2.0倍；对于具有主要共价键的材料，例如半导体，它大约等于带隙能量Eg的3到4倍。发射声子损失的能量与基体吸收的总能量之比，对于离子晶体一般大于30%；对于半导体，比例一般大于60%。在许多情况下，无机闪烁体中由于热化而损失的能量占据了总能量损失的主要部分。 湖北加工CeYAP晶体订做价格铈钇铝石榴石(TGT)闪烁晶体的缺陷及其对晶体发光性能和闪烁时间的影响。

闪烁过程的第二阶段0为复杂多变。空穴和电子的弛豫过程是不同的。内壳被电离的原子(A)可以通过辐射跃迁发射光子来弛豫，或者通过产生二次电子(俄歇电子)在没有辐射的情况下弛豫。一般没有辐射衰减的概率远大于辐射衰减的概率。像初级电子一样，俄歇电子通过散射电子和发射声子来损失能量。原子内壳层电子能级之间的辐射跃迁能一般等于X射线的能级这第二个X射线光子可以被另一个原子吸收产生新的深空穴和自由电子。结果，空穴从原子(a)的k层跑到l或m层，然后参与下一步的弛豫过程。因此，内壳含空穴原子(a)的弛豫过程是无辐射跃迁和辐射跃迁的叠加过程，所需时间一般为10-13 ~ 10-15s

与卤素化合物晶体相比，氧化物晶体具有优异的热力学性质和稳定的化学性质。因此，铈离子掺杂的无机氧化物闪烁晶体，包括铝酸盐、硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐，已经引起了极大的关注和光泛的研究[29，30]。下表总结了铈离子掺杂氧化物和硫化物闪烁晶体的基本闪烁特性[30]。由表可知，大多数掺铈离子的氧化物闪烁晶体具有高光输出和快速衰减的特性，尤其是掺铈离子的铝酸盐和硅酸盐闪烁晶体具有诱人的闪烁特性，如Ce:YAP、Ce3360YAG、Ce:LSO和Ce3360Lyso，被认为是新一代高性能无机闪烁晶体[18-28][30]。

硫化物闪烁晶体的带隙较小，铈离子掺杂的硫化物闪烁晶体也具有光衰减快、密度大的特点。例如Ce:Lu2S3晶体具有高光输出(约30000光子/兆电子伏)、快速光衰减(约32纳秒)、重密度(约6.25克/立方厘米)和高有效原子序数(Zeff=66.8)的特点。但是硫化物晶体也很难生长，不受人青睐[31]。 YAP会出现着色现象吗？

ce  : YaP晶体生长的温场调整

在晶体生长过程中，除了控制部分，坩埚形状和位置、保温罩结构、转速、拉速、气氛等因素都会对晶体质量产生影响。为了生长大尺寸晶体，有效改变晶体生长的温场和熔体对流状态，我们采用大直径铱坩埚进行生长，并设计了相应的保温罩系统。同时，在生长过程基本稳定后，我们通过适当改变氧化锆体系的结构和调整晶体生长的温场来寻求比较好的生长条件。

用原来的小坩埚(8050mm)生长大尺寸晶体时，晶体旋转产生的强制对流对熔体温场，有很大扰动，导致晶体直径控制问题，无法实现有效等径，从而影响晶体质量，如图3.6所示。所以我们选择了11080mm的铱坩埚，壁厚3 mm。

在晶体生长过程中，温场对晶体质量有重要影响[88]。静态下，温度场比较简单。主要考虑晶体的热传导和热辐射，可以得到晶体的温场沿轴向对称。当温度梯度沿轴向距离增大时，各分量(轴向/径向)呈指数下降，存在固液界面凹凸的临界条件。详细的计算过程和结果由Bu赖斯[97]给出。 同厚度Ce:YAP晶体自吸收比较。青海专业生长CeYAP晶体

无机闪烁晶体的性能表征？广东质量好CeYAP晶体

首先，通过改进晶体生长炉的功率控制系统和重量传感系统，将晶体卸肩程序从30段增加到300段，提高了控制精度；重新设计坩埚和保温罩，并适当调整温度场工艺，解决了晶体形状无法有效控制的问题。成功生长出55mm180mm的大尺寸Ce: YAP晶体，晶体等径部分直径变化小于1 mm。

其次，比较了铈离子浓度、退火、辐照和杂质对铈： YAP晶体自吸收的影响。通过分析Ce: YAP晶体的自吸收机制，发现Ce4离子有一个电荷转移吸收峰，其半峰全宽接近100纳米。结果表明，降低Ce4离子的量可以压制Ce: YAP晶体的自吸收，Ce4离子可以明显猝灭Ce3离子的发光。 广东质量好CeYAP晶体

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