1.1.1.1 Ce:YAG闪烁晶体的研究概况钇铝石榴石(Y3Al5O12或YAG)单晶体是优良的激光基质材料以及光学衬底材料,其中Nd:YAG和Yb:YAG激光晶体已经获得广泛应用。Ce:YAG晶体作为闪烁材料引起人们的注意则是在1992年[81]。Moszynski[82]和Ludziejewski[83]等人分别于1994年和1997年对Ce:YAG晶体的闪烁性能进行了较为系统的研究,并指出Ce:YAG晶体具有优良的闪烁性能。Ce:YAG具有快衰减(80ns)以及在530nm发射荧光,发光波长与硅光电二极管的探测灵敏区匹配,使得它可以应用于中低能量γ射线α粒子的探测等领域[33]。目前,Ce:YAG高温闪烁晶体业已商品化,主要用于扫描电镜(SEM)的显示部件,其生长方法主要为提拉法和温梯法。Ce:YAG闪烁晶体的主要应用在哪里?山西品质优的CeYAG晶体订做价格
铈离子掺杂高温无机闪烁晶体具有高光输出快衰减的闪烁性能及优良的物化特性,但是要将高温闪烁晶体广泛应用于各种闪烁探测领域中尚需时日。一方面,高温闪烁晶体属于非本征闪烁晶体,人为引入的激发中心在晶体中的分布对闪烁性能影响较大,同时激发中心与晶体中的各种缺陷的相互作用机制也比较复杂,使得晶体的闪烁性能更加依赖于生长方法以及后处理工艺等;另一方面,高温闪烁晶体具有较高的熔点使得大尺寸高质量闪烁晶体的生长较为困难加工CeYAG晶体****Ce:YAG晶体的光学吸收谱多少?
铈离子掺杂的铝酸钇(Ce:YAlO3或Ce:YAP)和钇铝石榴石(Ce:Y3Al5O12或Ce:YAG)高温闪烁晶体不仅具有高光输出和快衰减的闪烁特性(见表1-9),而且YAP和YAG基质晶体还具有优良的物理化学特性(基本物理化学特性见表1-10)。它们的缺点是密度低有效原子序数小,但是它们可以广泛应用在中低能量射线和粒子探测领域中[45][49]。Ce:YAP和Ce:YAG是较为典型的两种高光输出快衰减高温无机闪烁晶体,对它们的生长特征、晶体缺陷以及光学闪烁性能等的研究,对研究和探索其它铈离子掺杂的高温闪烁晶体具有重要借鉴意义
1.1.1.1 Ce:YAG晶体的结构和光谱特征 YAG晶体的矿物学名称为钇铝石榴石,分子式为Y3Al5O12, 属于立方晶系,空间群为Oh(10)-Ia3d, 点群m3m,其晶格常数为1.2008nm。石榴石的每个单位晶胞中含有8个Y3Al5O12分子,其***有24个Y3+,40个Al3+和96个O2-。Y3+处于8个O2-配位的十二面体格位。Al3+处于两种格位,40%的Al3+处于6个O2-配位的八面体格位,60%的Al3+处于4个O2-配位的四面体格位。八面体的Al3+形成体心立方结构,而四面体的Al3+和十二面体的Y3+处于立方体的面等分线上,如图1.3和图1.4所示。由于八面体和四面体都是歪斜的,因此石榴石结构是一种畸变的结构。稀土离子进YAG时一般取代Y3+位。无机闪烁晶体的一个重要发展方向,而Ce:YAG是其中较有优势的晶体。
1.1 Ce:YAP和Ce:YAG高温闪烁晶体的研究铈离子掺杂的铝酸钇(Ce: YAP)和钇铝石榴石(Ce: YAG)高温闪烁晶体不仅具有高光输出和快衰减的闪烁特性(表1-5),且其基质晶体还具有优良的物理化学特性(表1-6)。它们的缺点是密度低有效原子序数小,但是它们可以广泛应用在中低能量射线和粒子探测领域中。Ce: YAP和Ce: YAG是较为典型的两种高光输出快衰减高温无机闪烁晶体,其本身已经在很多场合获得应用,而且对它们的生长特征、晶体缺陷以及光学闪烁性能等的研究,对研究和探索其它铈离子掺杂的高温闪烁晶体具有重要借鉴意义。CeYAG晶体是闪烁晶体还是激光晶体?山西品质优的CeYAG晶体订做价格
Ce:YAG闪烁晶体在小于500Kev能量范围其γ响应小,光衰减快,不潮解。山西品质优的CeYAG晶体订做价格
以Ce:YAP和Ce:YAG晶体为主体,主要开展了以下几项工作:***.用提拉法生长大尺寸Ce:YAP晶体,包括改进生长设备的和调整生长工艺。由于以前的生长工艺不适合生长较大尺寸Ce:YAP晶体,尤其是晶体外形,放肩和等径部分无法得到有效控制,使晶体质量受到影响。为了解决存在的问题,我们改进了晶体生长炉的功率控制系统和重量传感系统,重新设计了坩埚和保温罩,并对温场工艺进行了适当探索。第二.Ce:YAP晶体自吸收的机理研究。在实际应用中,国内生长的Ce:YAP晶体存在比较严重的自吸收问题,直接影响到晶体的发光效率。比较了Ce离子浓度,退火,辐照,杂质等各种因素对Ce:YAP晶体的自吸收的影响。通过分析Ce:YAP晶体的自吸收机理,发现在YAP中Ce4+离子存在一宽带电荷转移吸收峰,半高宽近100nm。该结果表明Ce:YAP晶体的自吸收可通过减少Ce4+离子来***,同时发现Ce4+离子对Ce3+离子的发光有明显的淬灭作用。第三.在弱还原气氛下生长了Ce:YAP晶体,发现自吸收得到有效***,同时荧光激发的发光强度***提高。同时研究了还原气氛下生长对Ce:YAP晶体其他闪烁性能的影响。山西品质优的CeYAG晶体订做价格
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