载流子也可以被晶格中的浅陷阱俘获(见图1-4)。这些俘获的载流子可以被热释放并参与复合过程,从而增加晶体的发射持续时间。
电子、空穴和激子的相互作用将导致局域化。许多离子晶体表现出一种有趣的现象,即价带空穴位于正常晶格中,这种现象被称为自陷。在热化过程中,空穴达到价带的顶部,并被限制在特定的阴离子中。对于碱金属卤化物晶体,这意味着一个卤化物离子转变成一个原子:X- X0。该卤原子X0将在一定程度上极化环境,并且该系统将显示出轴向弛豫,导致这种局部空穴被两个相邻的阴离子共享。这种状态被称为X2分子或Vk中心(图1.2)。在低温下(通常t <200 k),Vk核是稳定的,位于两个阴离子上的空穴称为自陷空穴,电离辐射后离子晶体形成自陷空穴的平均时间为10-11 s到10-12 s,这个时间比自由空穴和导带电子的复合时间短。因此,纯离子晶体中的大多数空穴很快转化为Vk中心。 从光学上说,YAP是一种负双轴晶体。CeYAP晶体哪家好
当强度为J0的入射辐射穿过厚度为为x,的材料时,出射辐射的强度可以近似表示为:
J=J0exp(-x) (1.8)
其中为线性吸收系数。就伽马射线而言,它们主要与固体中的电子相互作用。此时主要取决于固体中的电子密度ne和一个电子的吸收截面e,所以线性吸收系数也可以表示为:
==(1.9)
上式中的z袋表闪烁体的有效原子序数。闪烁晶体通常要求对入射辐射有较大的吸收系数。例如,对于层析成像技术,使用吸收系数大的材料不只可以使探测器尺寸紧凑,还可以提高其空间分辨率。空间分辨率对于核物理和高能物理实验中使用的探测器尤为重要。
有时线性吸收系数被质量吸收系数微米=/d (d袋表密度)代替。因为质量吸收系数与材料的晶体结构和相态无关。 河北CeYAP晶体批发价怎样才能把CeYAP晶体抛亮?
: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)。
YAP晶体属于扭曲钙钛矿结构的正交晶系,可视为晶格常数A=5.328,B=7.367,C=5.178的Al-O 八面体,所有顶点共享而成的三维结构,其结构如图1-7所示。一个YAP原细胞中有四个YAP分子,晶体中有两种可以置换的阳离子位置:一种是扭曲的YO12多面00置(y3半径ry=1.02);另一个接近理想的八面00置(ral=0.53)。Ce3离子的半径为1.03,取代了YAP中具有C1h对称性的Y3离子。由于失真,实际配位数相当于8。
该体系中有三种稳定的化合物:(1) y3al5o12 (YAG),摩尔比为1)y2 O3al2o 3=:5;(2)摩尔比为2:1的单斜化合物y4al 2o 9(YAM);(3)摩尔比为1:1的氧化钇(YAP)。YAP是一种均匀熔化的化合物,从熔点到室温没有相变。 有Ce离子之间的能量转移过程介绍吗?
Ce:YAP作为闪烁晶体的真正研究始于T. Takada等人[41](1980)和R. Autrata等人[42](1983)的提议以及YAP晶体作为扫描电镜电子射线和紫外光子检测的研究。1991年,Baryshevky等人用水平区熔法生长了Ce:YAP闪烁晶体[43],然后研究了不同方法生长的Ce:YAP晶体的光学和闪烁性质[20]。1995年,Tetsuhiko等人[44]总结并重新研究了Ce:YAP晶体的光学特性。此后,大量文献[45-47]报道了Ce:YAP晶体的闪烁性质和应用,并对其闪烁机理进行了大量深入的研究工作。由于Ce:YAP高温闪烁晶体具有优异的闪烁性能和独特的物理化学性质,因此Ce:YAP高温闪烁晶体可广泛应用于相机、动物PET、SEM等检测领域[46][49-55]。目前,Ce:YAP闪烁晶体已有不同规格出售,主要采用直拉法和下降法生长。ce:yap的1.5.1.2晶体结构、生长、能级和光谱性质Mn离子掺杂对 Ce:YAP晶体有哪些影响?福建CeYAP晶体批发价
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除了主要掺杂的铈元素外,锆元素占很大比例,其含量超过10ppm,这应该是由于生长过程中少量氧化锆绝缘盖碎片落入熔体中造成的,但锆对YAP: Ce晶体[104]的闪烁特性有一定的积极影响。其他元素的含量太小,不足以引起足够数量的吸收中心。但晶体生长所用原料的纯度为5N,测量结果表明总杂质含量大于1ppm,已经超出纯度限值一个数量级。过量的杂质可能来自晶体生长过程或配料过程,因此在未来的生长和制备过程中应注意可能的杂质污染。
在排除杂质的情况下,主要考虑基体和掺杂元素本身。不同气氛退火引起的自吸收效应相反,与温度呈逐年关系,说明自吸收与离子价态的变化有关,与ce的掺杂浓度成正比。我们认为,比较大的自吸收可能是Ce离子本身,即Ce4通过氢退火转化为Ce3,削弱了自吸收,而氧退火增强了自吸收,Ce浓度越大,Ce4离子的数量相应增加。
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