中国台湾品质优的CeYAG晶体

时间:2021年02月19日 来源:

根据出现的顺序,无机闪烁晶体的闪烁机制可分为以下五个阶段:




1.电离辐射的吸收和初级电子和空穴的产生;




2.一次电子和空穴的弛豫,即产生大量的二次电子、空穴、光子、激子等电子激发;




3.低能二次电子和空穴的弛豫(热化),即形成能约为能隙宽度Eg的热化电子-空穴对;




4.电子和空穴向发光中心的热传递和发光中心的激发;




5.激发态的发光中心发出紫外或可见荧光,即闪烁光。




为了研究方便,人们往往将上述五个闪烁步骤分为两部分:(1)电子-空穴对的产生(**个阶段)和(2)发光中心的激发和发射(后两个阶段)。




Ce:YAG生长周期是多久?中国台湾品质优的CeYAG晶体

在50-60年代,人们就对YAP晶体进行了大量包括晶体结构及生长等方面的研究与探索,但主要是关于Nd:YAP激光晶体的报道。直到1973年,M.J. Weber等人第1次对提拉法生长Ce: YAP晶体的光谱性能作了较为系统的报导,并指出其在高能射线探测领域中的潜在应用[67]。真正将Ce:YAP作为闪烁晶体进行研究的却是从T. Takada等人(1980年)和R. Autrata等人[69](1983年)提出并研究YAP晶体作为探测SEM电子射线和UV光子性能开始的。 1991年,Baryshevky等人又采用水平区熔法生长80×100×15mm的Ce:YAP闪烁晶体[70],随后他又对不同方法生长的Ce:YAP晶体的光学及其闪烁性能进行了研究[72]。1995年,日本科学家Tetsuhiko等人总结并重新研究了Ce:YAP晶体的光学特征。之后,大量文献[74][77][78]-[84]报道了Ce:YAP晶体的闪烁性能及其应用,而且还对其闪烁机制作了许多深入的研究工作。由于Ce:YAP高温闪烁晶体具有优良的闪烁性能以及独特的物化性质,所以,Ce:YAP高温闪烁晶体可以广泛应用于gamma相机,动物PET, SEM以及X射线等探测领域中[75] [78]-[84]。目前,Ce:YAP闪烁晶体已经有不同规格的商品出售(主要由捷克的Crystur Ltd.公司提供),主要采用提拉法和下降法生长辽宁111方向CeYAG晶体Ce:YAG无机闪烁晶体的性能表征有哪些?

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

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


。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!

(Ce:YAG晶体)属于无机闪烁晶体一种。无机闪烁晶体,它的闪烁机理又是什么呢? 下面听我一一道来、、、、、、一般的来说,在将高能射线或粒子,转化为低能光子的过程中,无机闪烁晶体会经历各种微观过程,如一级和二级电离和激发、电子-空穴、光子和激子的迁移、电子和电子之间、电子和声子(矩阵)之间的弛豫、电子-空穴对的俘获,以及电子-空穴对和荧光中心之间的能量转移。无机闪烁晶体,吸收高能射线或粒子后发生的主要物理过程,=CeYAG晶体可以用于工业CT在线检测吗?110方向CeYAG晶体检测

Ce:YAG晶体的发射峰的中心波长约为550nm吗?中国台湾品质优的CeYAG晶体

三价铈离子(Ce3)是稀土离子中具有高荧光效率的活性离子,其发射峰可以很好地与光敏器件耦合。它可以掺杂到许多晶体基质中,实现闪烁发光。因此,人们对掺杂Ce3离子的各种闪烁材料做了大量的研究工作[9]-[12]。铈离子(Ce3+)具有4f1电子构型,基态由2F5/2和2F7/2组成。它的发光来源于5d-4f能级的允许电偶极子跃迁,其发射光谱一般是宽带的。由于其5d电子暴露,受晶场和电子云效应影响较大,图1-3显示了Ce3+在不同基体中的5d-4f失活能值[9]。可以看出,随着离子键的减弱,其失活能量降低,因此其发射波长也发生红移。铈离子在不同基质中的荧光性质有很大差异。铈离子掺杂的无机闪烁晶体不jin时间衰减快,而且光输出也很大,尤其是铈离子掺杂的高温氧化物闪烁晶体如Ce:LSO、Ce:YAG、Ce:LuAP等。近年来,掺铈高温闪烁晶体已成为国内外研究热点中国台湾品质优的CeYAG晶体

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