***.比较了不同价态离子掺杂对Ce:YAP晶体自吸收的影响,结果发现两价离子对Ce:YAP晶体闪烁性能有很强的负面影响,四价离子则对晶体部分闪烁性能的提高有一定帮助。还研究了Mn离子掺杂对Ce:YAP晶体性能的影响。第二.用温梯法生长了直径为110mm的大尺寸Ce:YAG闪烁晶体,晶体具有良好的外形和光学性质。研究了不同温度和气氛等退火条件对Ce:YAG(TGT)闪烁晶体发光效率的影响,发现1100℃氧气退火对提高晶体的发光强度具有比较好效果。并初步分析了Ce:YAG(TGT)闪烁晶体存在的缺陷以及其对发光性能和闪烁时间的影响。第三.测试了大尺寸Ce:YAG闪烁晶体的相对光输出、γ射线灵敏度与DD中子灵敏度、γ射线相对能量响应等性能,结果表明温梯法生长的Ce:YAG晶体在高能射线和中子探测方面具有较大的应用价值。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.福建111方向CeYAG晶体
Ce:YAP和Ce:YAG高温闪烁晶体具有良好的物化性能,是无机闪烁晶体中较有优势的晶体,在中低能量粒子射线探测方面有很大的应用潜景。随着应用需求的变化,对闪烁晶体尺寸的要求也在不断增加,生长大尺寸的闪烁晶体变得日益重要。同时国内目前生长的Ce:YAP 晶体长期存在自吸收问题,导致光产额一直无法有效提高。因此解决自吸收问题,生长大尺寸的Ce:YAP 晶体对闪烁材料的研究和应用具有重要意义。由于温梯法在生长大尺寸晶体上存在优势,由温梯法生长大尺寸Ce:YAG晶体,并通过改进后期退火工艺,有望获得大尺寸高性能的Ce:YAG晶体。天津高浓度CeYAG晶体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.
除了熔点温度高(1970oC)外, Ce:YAG晶体中存在的主要缺点是Ce离子在晶体中的分布不均匀,主要是由于Ce3+(0.118nm)和Y3+(0.106nm)离子的半径相差较大,其分凝系数较小(~ 0.1)造成的。发光中心分布在晶体中分布不均匀将会导致探测元件闪烁性能的差异,在一定程度上降低了闪烁探测器的整机性能。
研究表明[101],Ce:YAG晶体的闪烁性能对Ce3+离子浓度有较强的依赖关系。下列图表分别表示了Ce:YAG闪烁晶体的光输出和衰减常数(快成分与慢成分)随Ce离子的浓度的变化关系。从表1-12中可以看出随着浓度的增加(0.012%-0.21%),Ce:YAG晶体的光输出增大(1000-1420phe/Mev),当浓度继续增加到1.08%时,其光输出又减小为1270phe/Mev。
(1) 二维X射线成像应用[84]。Ce:YAP闪烁晶体因其光衰减**0ns),在快速X射线探测方面有其独特之处[70][71]。X射线日本科学家Suzuki等[84]**近报道了用1.0×1.0×6.0mm3的Ce:YAP晶体元件组成128×128矩阵,在72-84Kev能量范围内获得了二维空间分辨率小于1mm,探测效率大于50%的二维X射线成像结果。
(2) 低能重粒子探测应用[88][89]。Ce:YAP闪烁晶体对低能量中等有效原子序数的重粒子具有较好的探测效率。文献[88][89]报道了Ce:YAP晶体对5-34Mev能量的16O,28Si,35Cl和79Br等粒子响应结果,并且所得结果与BaF2闪烁晶体相当。同时,Ce:YAP晶体还有较强的区分α,γ,β等射线和粒子的能力[75][77]。
(3) 其它应用[68]-[71][78][79][85][86]。另外,Ce:YAP闪烁晶体在SEM中电子探测、UV光子探测以及其它高能物理核物理领域也有***的应用。 Ceyag晶体主要运用到哪方面?
无机闪烁晶体可用于安全检查和反恐斗争
安全检查和反恐斗争不但关系到人民生命财产的安全,也关系到国家和社会的利益,甚至关系到全世界的利益。美国“9.11”事件向世界爱好和平的人民证明了这一点。核探测技术在国际安全检查和反恐斗争中发挥着重要作用。例如,利用核技术检测机场列车中的行李和邮件,检测爆破和火灾等安全隐患,以及由公安和海关等部门检查BaF2和BGO等无机闪烁晶体是一种安全、可靠、快速、方便的有效方法,在该领域具有很大的应用潜力[37]。据统计,如果高效高密度无机闪烁晶体的价格能够控制在3美元/cm3的范围内,那么近十年在行李检查中的应用将超过10亿美元[[39]。因此,这是一个非常有吸引力的应用领域。 YAG晶体可以用于极端的探测环境中?福建常规尺寸CeYAG晶体
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Ce:YAG高温闪烁晶体不但具有闪烁性能,而且具有良好的光脉冲分辨射线和粒子的能力,能与硅光二极管有效耦合,耐高温不潮解,可在极端条件下应用。因此,用Ce:YAG与硅光二极管耦合制成的闪烁探测器可普遍应用于低能射线、粒子等轻带电粒子的探测等核物理实验。此外,Ce:YAG单片机还可以作为扫描电子显微镜的显示元件,在大规模集成电路的检测中有着重要而普遍的应用。另外,与CsI:Tl闪烁晶体相比,Ce:YAG闪烁晶体响应小,光衰减快,在小于500Kev的能量范围内不潮解,有望部分替代CsI:Tl闪烁晶体。表1-11比较了Ce3360 YAG和CsI:Tl闪烁晶体的主要闪烁特性。福建111方向CeYAG晶体