不同气氛生长Ce: YAP的激发谱的强度,峰位,峰宽差别都比较大。从拟和情况看,惰性气氛生长晶体的3个发光峰成分比较接近高斯分布。而还原气氛生长晶体的3个发光峰从拟和结果看,不是很理想,说明其中发光成分,特别是294nm(34013cm-1)和316nm(31645 cm-1)两个发光成分不是普通的高斯分布。由于Ce3+ 离子的d激发态电子没有外电场屏蔽,非常容易受外场影响,但不同气氛生长样品的吸收谱中所有Ce3+ 吸收峰的位置都相同,因此可以认为还原气氛生长并没有改变晶体基本的能级结构。文献提出惰性气氛生长的纯YAP晶体很容易在波长小于280nm的紫外辐照下着色.江苏加工CeYAP晶体
上式中的(Nph)1表示在衰减时间组分τ1中所发射出的光子数目。τ1<τ2时,前者称为快衰减组分,后者称为慢衰减组分。
(2)闪烁晶体的本质是一种能量转换体,所以能量转换效率(η)是表征所有闪烁晶体的**基本参数,它是指闪烁晶体辐射的光子能量(Ep)与其吸收的总能量(Er)之比。如(1.5)式所示[10]:
(1.5)
上式中为闪烁晶体发射光子的平均能量,为发射闪烁光子的数目。
光输出(LR)则是反映闪烁晶体能量转换效率**重要的物理参数,它是指闪烁体吸收消耗1MeV射线能量后发射的可见/紫外光子数目。即在一次闪烁过程中产生的闪烁光子数目与射线或粒子在闪烁晶体中损失的能量之比 江苏加工CeYAP晶体从光学上说,YAP是一种负双轴晶体。
因此,有一个空穴在内壳层的原子(A+)的弛豫过程是一个无辐射跃迁和辐射跃迁的层叠过程,其所需时间一般为10-13到10-15 s。
一个在离化过程中产生的自由电子在固体中运动时将离化一个原子A,可以下式表示:
A + e → A+ + 2e
在这个离化过程发生以后,导致离化的自由电子和在这个离化过程中产生的自由电子在本质上是难以区分的。这些二次离化事件的产物即上述离化过程产生的两个电子可以导致第三次离化,第四次离化,等等,从而导致产生电子和空穴的雪崩过程。这样的一个层叠离化过程将持续到产生的电子和光子不能产生进一步的离化为止。快电子通过与原子中电子进行非弹性散射的方式损失能量,因此闪烁过程的第二个阶段可以被称为电子-电子弛豫。这个阶段的**终产物是在晶体中的低能电子激发:导带电子,价带空穴,芯带和价带激子。随着初始电子的能量不同,电子-电子的弛豫时间一般为10-15-10-13 s。
为了研究过渡金属可能对Ce: YAP晶体性能的影响,我们生长了Mn 离子掺杂的Ce: YAP 晶体,并与Mn: YAP和Ce: YAP 晶体进行了比较。选用Mn 离子一是由于Mn 对YAP 晶体的吸收谱影响很大;二是M. A. Noginov等人将Ce离子掺入Mn: YAP中来获得三价Mn离子[113],Ce3+离子可以为Mn4+ 离子提供一个电子,使其变成三价:Ce3+ + Mn4+ → Ce4+ + Mn3+,正好研究Mn 对Ce离子价态变化的影响;而且Mn离子和Ce离子之间可能存在能量传递过程,对研究Ce: YAP晶体的闪烁性能会有一些参考作用。Ce:YAP高温闪烁晶体的研究!
生长Ce: YAP 晶体时,我们主要通过适当改变转速和改变腔结构来调节温场。保温罩设计成不同高度的模块,生长时不同高度的保温罩可叠加组合,同时保温罩盖也设计成不同口径。由于部分晶体等径结束后采用快速提拉脱离液面,晶体底部保留了比较完整在固液界面状况。为了方便比较,可定义固液界面锥度为 tgθ,
1.初始情况,晶体固液界面的锥度 tgθ= 0.81
2.保温罩高度增加20%,晶体固液界面的锥度增加 tgθ= 0.96
3.保温罩盖直径减小20%,晶体固液界面的锥度减小 tgθ= 0.51
4.晶体转速增加20%,晶体固液界面的锥度略变小 tgθ= 0.78
结果说明,在本Ce: YAP 晶体生长时,保温罩盖口径对温场影响比较大,主要原因是口径增加使腔内气体与外界对流增大,带走大量热量,**终影响固液界面。同样增加保温罩高度也有类似效果,但由于气流受开口限制,带走的热量相对比较少。我们用10mW绿光激光器测试了不同条件下生长Ce: YAP 晶体的散射情况,发现固液界面的锥度为0.8左右时,晶体的散射光路**少。同时我们发现晶体下半部分的光学质量会略优于上半部分,主要是由于晶体在生长过程中不断旋转,有一个搅拌过程,使原料更加均匀;并且液面下降后,坩埚露出液面部分起了后热器的作用。 Ce:YAP晶体如何退火?天津CeYAP晶体供应
YAP晶体在透射光中是无色的,在反射光中呈淡棕色。江苏加工CeYAP晶体
1.1.1 不同退火条件Ce: YAP晶体自吸收比较为了比较不同退火条件退火对自吸收的影响,我们测量了相同厚度(2mm)和浓度(0.3%)的Ce: YAP晶体在不同温度和气氛退火后的透过,荧光和XEL谱。从图4-8可见,提拉法生长的Ce: YAP晶体氢气退火后透过边蓝移,自吸收减弱;氧气退火则透过边红移,自吸收增强。并且氢气退火的温度越高,自吸收越弱;氧气退火的温度越高,自吸收越强。但退火温度的上限为1600度左右,温度过高晶体容易出现雾状,导致基本无透过。江苏加工CeYAP晶体
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