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时间:2021年02月09日 来源:

  Ce:YAG晶体,属于无机闪烁晶体的一种。无机闪烁体是一种能将高能射线(X/射线,入射到其上的)或粒子转化为紫外光或可见光的晶体能量转换器。由无机闪烁晶体、光电倍增管或硅光电二极管以及后续的电子器件组成的闪烁探测器,可以将肉眼不可见的微观射线或粒子转化为可显示的信号或图像,供人们分析处理。所以闪烁探测器充当了人们认识微观世界的“眼睛”。一百多年前,康拉德伦琴(Conrad  Reentgen)使用CaWO4作为X射线荧光屏,这是第1个使用无机闪烁材料的例子
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此外,在较高浓度或温度的情况下,闪烁晶体中的发光中心也可以通过浓度或热猝灭产生较短的光衰减,但这往往伴随着晶体光输出的降低。

闪烁晶体的品质因数

Birks[13]第1次将品质因数(m)的概念引入无机闪烁晶体的表征中。品质因数是指闪烁晶体的光输出与光衰减的比值。

铈离子掺杂无机闪烁晶体的研究现状

由于铈离子掺杂的无机闪烁体通常具有高光输出和快速衰减的特点,因此从20世纪80年代末和90年代初开始,国内外对铈离子掺杂的无机闪烁体进行了大量的研究和探索[40]-[50],涉及的闪烁体包括氟化合物、溴化物、氧化物和硫化物等无机闪烁体


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根据经典荧光理论,参数q也可以由公式(1.15) [14]计算。公式中,Wr和Wnr分别为辐射和非辐射跃迁概率;c是猝灭常数,Eq是猝灭能,kb是为玻尔兹曼常数,t是完全温度。分析表明,光输出主要与晶体的带隙、基体的组成和结构、能量传输效率和温度有关。当带隙变为零时,闪烁晶体将获得比较大光输出。但一般情况下,当Eg小于2eV时,无辐射跃迁的概率会增大,从而Q变小,光输出变小。结果表明,掺铈离子闪烁晶体的光输出差异主要是由S  [51]的差异引起的。

铈离子掺杂氧化物和硫化物闪烁晶体与卤素化合物晶体相比,氧化物晶体具有优良的热力学性能以及稳定的化学性质等优点。因此,铈离子掺杂的无机氧化物闪烁晶体包括铝酸盐、硅酸盐、硼酸盐以及磷酸盐等晶体受到人们的极大重视并被普遍研究[9]。表1-8总结了铈离子掺杂氧化物闪烁晶体的基本闪烁性能[9]。从表中可以知道,多数铈离子掺杂的氧化物闪烁晶体具有高光输出和快衰减等特征,尤其是铈离子掺杂的铝酸盐和硅酸盐闪烁晶体具有诱人的闪烁性能,如Ce:YAP,Ce:YAG,Ce:LSO和Ce:LuAP等无机闪烁晶体,被誉为新一代高性能无机闪烁晶体Ce:YAG晶体抛光难度大吗?

高光输出快速衰减闪烁晶体的基本理论

闪烁效率和光输出

无机闪烁晶体的光输出(LR)直接由闪烁晶体的闪烁效率()决定。因此,研究闪烁晶体的转换效率在高光输出闪烁晶体的研究中起着重要的作用。许多文献[13]、[14]、[17]、[51]和[56]报道了闪烁材料闪烁效率的机理,并建立了许多理论模型。一般来说,根据闪烁体的闪烁机理(如1.1.1节所述),闪烁的总量子效率()可以表示为发光中心的能量转换效率()、能量转移效率(S)和荧光量子效率(Q)的乘积 CeYAG晶体可以用于核天文学、核空间物理学、核考古学、核地质学以及核测量学等领域中?口碑好的CeYAG晶体生产厂家

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深剖Ce;YAG晶体,隶属于无机闪烁晶体。无机闪烁晶体发光中心的激发和发射过程包括从热化电子-空穴对到发光中心的能量转移和发光中心的激发和发射。电子空穴对的能量转移效率取决于电子空穴相对发光中心的空间分布。如果电子空穴靠近发光中心,其能量转移效率高;相反,能量传递效率低。这种情况下,电子和空穴往往被晶体中的杂质或晶格缺陷俘获,形成各种F-H色心对。同时,电子-空穴对在与晶格相互作用时也会产生自陷,比如离子闪烁晶体中经常出现的Vk中心,这个Vk中心在本征离子闪烁晶体的发光机制中起着重要作用。 加工CeYAG晶体客户至上

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