浙江生长CeYAG晶体

时间:2021年02月10日 来源:

铈离子掺杂氟化物闪烁晶体

一般来说,纯氟化物晶体的闪烁机制通常是CVL、STE等闪烁荧光机制,光衰减快,可广泛应用于快速闪烁计数领域。然而,氟化物闪烁晶体的光输出小,发射波长接近紫外,晶体的热力学性质差。为了提高氟化物闪烁晶体的性能,人们对掺铈氟化物闪烁晶体进行了研究。研究表明,在BaF2闪烁晶体中掺杂Ce3离子不但可以有效压制慢成分,提高快衰落光输出,而且可以提高晶体的辐照强度和热力学性能[52]。在LiBaF3晶体中掺杂铈离子也可以大提高晶体的闪烁性能[53]。 Ce:YAG一般有多少浓度的?浙江生长CeYAG晶体

同时,关于新型闪烁晶体及其应用的国际学术交流极其频繁和活跃。例如,关于新闪烁晶体及其应用的第1次国际会议“水晶2000”于1992年在法国夏蒙尼举行,由“水晶透明协作”小组主办。随后,研究合作小组分别于1994年、1995年、1997年、1999年和2001年在美国,荷兰,中国和俄罗斯举行了两年一次的新型闪烁材料学术研讨会[39]。这些研讨会极大地促进了具有高光输出和快速衰减的无机闪烁晶体的研究和发展。特别是铈离子掺杂的无机闪烁晶体,如Ce:YAP、Ce:LSO和Ce:LuAP,受到了极大的关注,被认为是新一代高光输出、快衰减的无机闪烁晶体材料[9][12][40][39]。江西CeYAG晶体厂家CeYAG晶体可以用于影像核医学吗?

有效原子序数和密度(Zeff)

闪烁晶体的有效原子序数(Zeff)和密度直接或间接决定了辐射与物质的相互作用机制和辐射的阻挡能力。在X射线或低能射线探测领域,为了增加射线的光电效应截面,往往需要闪烁晶体具有较大的有效原子序数Zeff,而在高能射线应用领域,则需要有较高的密度来提高晶体的截止能量

物质的有效原子序数可由公式计算:

式中,Wi为构成晶体的原子I的重量百分比,Zi为构成晶体的原子I的有效原子数。从公式中可以看出,大的有效原子序数往往与重密度不一致。此外,在许多场合下,经常使用吸收系数()、辐射长度(X0)和摩尔半径(RM)来代替晶体的有效原子序数或密度来表征无机闪烁晶体的性能。这些性能参数与晶体的密度()和有效原子序数(z)之间的关系如下[14][24]。

,RMX0 (Z  1.2)/37.74(1.12)

(ne是晶体中的电子密度和吸收截面,a是原子量)

Ce:YAP晶体中Ce3离子5d4f跃迁对应的荧光光谱为330 ~ 400nm之间的一个带,其峰值约为365 ~ 370nm。Ce3的光致发光强度以单指数形式衰减,其衰减常数在室温下约为16 ns[73]。高能射线和粒子激发产生的闪烁光衰减常数远大于16ns,一般在22-38 ns之间,也有慢成分和强背景[8][70],如图1-5 [8]。这主要是由于Ce3离子中心电荷载流子的延迟复合。此外,Ce:YAP晶体的吸收光谱和荧光光谱受不同的生长方法和不同的后热处理工艺的影响很大。这主要是由于不同性质的色心的存在和ce离子的价态(Ce4对Ce3有猝灭作用[59])。因此,不同生长方法得到的Ce:YAP晶体的闪烁特性会有所不同。Baryshevsky等人【72】研究了直拉法和真空水平区熔法生长的YAP和Ce:YAP晶体的光谱特性,提出了这两种方法中的色心模型真空气氛中生长的晶体的色心是电子俘获色心,即F(VO  2e)和F  (VO  e)。直拉法的色心类型主要是空穴俘获色心,即Vc2-(Vc  h)和Vc-(Vc  2h),出现在(f  -VC-)的构型中,如下图所示。下图所示光子频率为 1=277 nm, 2=410 nm, 3=602 nm, 4=666 nm, 5=520 nm, 6=615 nm, 7=333 nm。。Ce:YAG具有快衰减以及在550nm发射荧光,使得它可以应用于中低能量γ射线α粒子的探测等领域!

当I  (t)=i0/e时,t=就是所谓的光衰减常数。

光衰减常数是表征闪烁晶体光衰减的物理量,是表征无机闪烁晶体的重要物理量。几乎所有的闪烁计数应用都要求无机闪烁晶体具有快速的光衰减常数。根据荧光理论,电偶极子跃迁几率(Wr)的倒数为光衰减时间

其中c是光速,me是电子的质量,e是电子的电荷,f是振子强度,n是材料的折射率,是跃迁的光波长。从上面的公式可以推断出发射短波长闪烁光的晶体具有很小的光衰减常数。此外,杂质或热猝灭可以缩短晶体的光衰减,但这也会降低晶体的光输出 Ce:YAG生长周期是多久?江西CeYAG晶体服务电话

温梯法生长Ce:YAG晶体?浙江生长CeYAG晶体

例如,在高能物理(HEP)或中能物理(IEP)实验中,光输出并不重要,但它要求晶体具有更快的时间衰减、更大的原子序数和密度等。然而,在PET等应用中,要求闪烁晶体具有高光输出、快速衰减和高密度。总之,许多应用领域要求闪烁晶体具有高光输出快速衰减和高密度的特性,特别是具有高光输出快速衰减的优异性能。可以预见,随着人类活动的扩大和科技水平的提高,以及闪烁探测器向小型化、紧凑化和精密化方向发展,不同的应用领域将动态要求无机闪烁晶体具有更好的闪烁性能和优异的物理化学性能[9]、[27]、[21]和[40]。 浙江生长CeYAG晶体

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