河北加工CeYAG晶体

时间:2021年02月22日 来源:

当无机闪烁体中电子(空穴)的能量小于电离阈值时((Ce:YAG属于无机闪烁体),电子(空穴)开始与晶格相互作用,即所谓的电子-声子弛豫或热化。在热化过程中,电子和空穴分别向无机闪烁晶体导带的下部和价带的上部移动,终形成一定数量的热化电子空穴对,能量约为禁带宽度eg。


电子-空穴对的数量直接决定了无机闪烁晶体的光输出。假设产生一对电子-空穴对所需的平均能量为eh,光子的能量E全部被闪烁晶体吸收,那么无机闪烁晶体形成的电子-空穴对的数目Neh可以由下式表示

Neh=Ereh=Er/βEg 研究表明,Ce:YAG晶体的闪烁性能对Ce3+离子浓度有较强的依赖关系。河北加工CeYAG晶体

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 加工CeYAG晶体口碑推荐Ce:YAG无机闪烁晶体的性能表征有哪些?

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)。




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。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?

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。研究Ce:YAG闪烁晶体中Ce离子分布特征,对研究YAG闪烁晶体的性能及其应用具有重要的现实意义。中国台湾专业加工CeYAG晶体

Ce:YAG晶体的光学吸收谱多少?河北加工CeYAG晶体

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。河北加工CeYAG晶体

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