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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。 上海Ce：YAG晶体厂家有吗？北京专业加工CeYAG晶体订做价格

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。上海加工CeYAG晶体厂家报价苏州有生产Ce:YAG的厂家吗？

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

N_eh=E_r/ξ_eh=E_r/βE_g

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。

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ce  : YAG晶体的闪烁特性及其应用

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。 生长Ce:YAG晶体，需要退火吗？湖北CeYAG晶体现货

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高光输出快速衰减无机闪烁晶体的兴起

随着高能物理、核物理及相关科学技术的快速发展，传统无机闪烁晶体的缺点日益突出。寻找新的高光输出快速衰减的无机闪烁晶体具有重要的科学意义和巨大的市场价值。20世纪80年代末和90年代初，国际上掀起了对高光输出快速衰减的无机闪烁晶体的研究热潮。其中，1990年成立的隶属于欧洲核中心(CERN)的“水晶透明协作”研究小组，是由来自十几个国家的材料科学家、固体物理学家和探测器**组成的跨学科研究小组[39]。其主要目标是研究和开发新的无机闪烁晶体，以满足日益增长的大型强子对撞机(LHC)和其他高能物理实验对闪烁探测器的需求。 北京专业加工CeYAG晶体订做价格

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