掺铈高温闪烁晶体是无机闪烁晶体的一个重要发展方向,其中铈:YAP和铈3360Yag是较好的晶体。随着应用要求的变化,闪烁晶体的尺寸越来越大,因此生长大尺寸的闪烁晶体变得更加重要。同时,国内生长的Ce:YAP晶体自吸收现象普遍存在,导致无法有效提高出光量,其机理尚不清楚。为了有效提高Ce:YAP晶体的闪烁性能,解决其自吸收问题,提高其发光强度,重点研究了Ce:YAP晶体的自吸收机制。同时,为了获得高发光效率的大尺寸Ce:YAG晶体,尝试用温度梯度法生长大尺寸Ce:YAG晶体,并探索了晶体的比较好热处理条件。本文主要讨论了大尺寸Ce:YAP晶体的生长和自吸收以及用温度梯度法生长和退火大尺寸Ce:YAG晶体,以提高晶体的实用性能。Ce:YAP高温闪烁晶体的研究!四川常规尺寸CeYAP晶体
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吉林专业加工CeYAP晶体YAP中形成色心的另一可能原因是晶体中存在杂质离子.
选择无机闪烁晶体时,根据不同的应用需要,一般要考虑的因素包括[9]:
衰减时间;能量转换效率和闪烁光输出;密度、原子序数、拦截功率等。
(1)衰变时间常数
对于只有一种发光中心的闪烁体,当其发光强度根据一阶动力学衰减时,衰减时间常数可以简单地定义为发光强度J(t)衰减到初始发光强度J(0)的1/e时所经过的时间。公式如下:
J(t)=J(0)exp(-t/) (1.2)
上式1.3中的dai表衰减时间常数。对于高计数率的应用,要求闪烁晶体具有快速衰减时间常数。
不同温度退火的Fe: YAP样品的吸收光谱和差分吸收光谱
是Fe: YAP样品在不同温度退火后的吸收光谱和微分吸收光谱。Fe: YAP晶体的吸收光谱在203纳米、246纳米、270纳米和325纳米附近有吸收峰。差示吸收光谱显示,氢退火后264 ~ 270纳米波长范围内的吸收明显减弱,氧退火后321纳米出现差示吸收峰。可以认为246 nm和270 nm处的吸收与Fe3有关,即Fe3和Fe2之间存在跃迁[102]。除了321nm处的吸收,YAP: Fe的几个吸收峰与纯YAP晶体的吸收峰有一定距离,这不能解释纯YAP(Ce: YAP)中的其他吸收峰与铁有关。 大尺寸Ce:YAP晶体的生长方法?
闪烁材料会议也经常举行。近年来,出现了一些新的快速闪烁材料,如Zn0基闪烁体、掺镨氧化物晶体[2,3]、Yb: YAG等。[4-6].Zn0和Yb: YAG的衰减时间小于1ns,但出光率低,Zn0晶体的生长非常困难。由于Pr3中d-f跃迁发光的存在,其氧化物晶体的衰变时间比掺铈氧化物晶体快。比如Pr3360YAG是17ns,但是Pr的复杂能级对光产额影响很大。0近有报道称,掺镓Zn0的发光强度有了很大的提高,对时间特性影响不大[7]。由于各种原因,这些新的闪烁材料在实际应用之前还有很长的路要走。
一般来说,闪烁体可以分为有机闪烁体(如萘和蒽)和无机闪烁体。 CeYAP晶体低浓度与高浓度如何区分?湖南品质优的CeYAP晶体
CeYAG提拉法晶体生长的吗?四川常规尺寸CeYAP晶体
:YAP晶体的生长过程
(1)籽晶:的选择籽晶的走向和质量直接影响直拉晶体的质量。对于YAP单晶,由于其严重的各向异性,B轴的热膨胀系数远大于A轴和C轴(A:4.2 10-6 oc-1,B:11.7 10-6 oc-1,C:5.1 10-6 oc-1),在生长过程中容易产生结构应力和相应的热应力。这些热应力也为了减少这种影响,我们选择了《100〉中的YAP 籽晶,〈010〉中的〈001〉中的〈101〉中的〈籽晶尺寸为8 50mm
(2)热场的选择:由于YAP晶体热膨胀系数和热导率的轴向差异,除了选择合适的籽晶外,选择合适的温度场环境更为重要。由于钙钛矿结构的YAP晶体的孪晶习性很容易揭示,为了克服孪晶的形成,需要在固液界面和整个生长室中形成合适的温度梯度。
(3)生长气氛:由于采用中频加热方式,主要保温材料为高熔点绝热氧化物(氧化锆、氧化铝等)。),虽然炉内充满高纯氩气体,但整个直拉法体系仍保持弱氧化,使Ce4离子含量增加。研究表明,Ce4离子对Ce3离子发光有猝灭作用。因此,在生长过程中,我们通常在惰性气氛中生长,并试图在弱还原气氛中生长,其中惰性气氛是高纯氩气体,弱还原气氛是高纯氩和高纯氢的混合气体(2-10%氢气)。 四川常规尺寸CeYAP晶体
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