专业生长CeYAG晶体材料区别
(3)激子和类激子荧光机制。这种机制主要依赖于晶体中产生的自陷激子(STE)、电子缺陷激子或类激子激子以及闪烁体中产生闪烁荧光的电子或空穴[[21]。在一些卤素结合的无机闪烁晶体中,通常可以获得小于10ns的光衰减。例如,CdF2闪烁晶体的光衰减约为7ns。但由于激发能量必须与被激发的激子或类激子能量相同或相近,所以具有这种闪烁机制的无机闪烁晶体的光输出一般很低,STEs荧光往往在室温下被淬灭。尽管某些碱土氟化物晶体的ste在室温下具有大的光输出,但它们的光衰减接近毫秒。因此,具有这种发光机制的闪烁晶体只能用于特殊目的。江西CeYAG晶体生产厂家由于Ce离子分凝系数小,通常在提拉法生长Ce:YAG的后期往往会产生组分过冷而严重影响了Ce:YAG晶体的质量。
温度梯度法生长Ce:YAG高温闪烁晶体的优点是:(1)温度梯度法生长过程中,坩埚、晶体和加热区不移动,消除了机械运动引起的熔体涡流。晶体生长在稳定的温度梯度场中,在一定程度上压迫了熔体涡旋和对流,可以消除固液界面的温度和浓度波动,避免过多的缺陷;(2)新生长的晶体被熔体包围,从而可以控制其冷却速率,以降低晶体的热应力和由此产生的缺陷,如裂纹和位错;(3)与通常的直拉法相比,温度梯度法采用Mo坩埚,不但可以生长更大的单晶,而且降低了成本;(4)温度梯度法的整个生长体系处于弱还原气氛中,对于生长掺Ce3的高温闪烁晶体具有一定的优势。
当然,为了获得高质量、大尺寸的Ce:YAG高温闪烁晶体,需要根据YAG晶体的特性优化生长系统的温度场,即采取必要的措施调整生长系统,使晶体的固液界面平整,从而克服YAG晶体刻面生长严重的问题。
传统无机闪烁晶体的局限性
出现于20世纪40年代末的NaI:Tl闪烁晶体[1],可以说是第1代无机闪烁晶体材料的代替。它是一种无机闪烁晶体,具有比较高的光输出(约48000 pH/MeV),因此被广泛应用于高能物理、核物理、核医学等闪烁探测器领域[[6]。即使到现在,NaI:Tl闪烁晶体仍有大量的应用。但NaI:Tl闪烁晶体存在密度低(=3.67 g/cm3)、光衰减时间长(=230 ns)、计数率低、探测效率低、易潮解等缺点,严重限制了其应用。特别是在高能物理实验中,NaI:Tl闪烁晶体已经逐渐被BGO(Bi4Ge3O12)闪烁晶体[[27]所取代。BGO闪烁晶体是20世纪70年代发现的一种无机闪烁材料,因其具有有效原子序数大(zeff=74)和重密度(=7.13 g/cm3)等优异的闪烁性能,被广泛应用于核医学(XCT,PET)、高能物理和核物理实验等领域[3]、[4]和[27]。因此,BGO晶体被称为第二代无机闪烁晶体。但BGO晶体的缺点是光输出低(约为NaI:Tl的7-10%),光衰减慢(=300 ns),计数率低,限制了它的广泛应用。 有Ce:YAG晶体的光致荧光谱吗?
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。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?黑龙江CeYAG晶体服务电话
Ce:YAG闪烁晶体有哪些缺陷?专业生长CeYAG晶体材料区别
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)。
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