湖南超薄片CeYAG晶体

时间:2021年02月28日 来源:

深度剖析Ce:YAG晶体。Ce:YAG晶体属于无机闪烁晶体。发光中心的激发与发射之无机闪烁晶体中的发光中心,可分为本征发光中心和非本征发光中心。本征中心包括:,自陷激子(STE)、基质的组成原子,或原子团以及晶格中的杂质,或其他点缺陷。非本征发光中心,主要包括人工诱导的激发中心。发光中心主要通过依次捕获电子和空穴,或者依次捕获空穴和电子来激发。终,被激发的发光中心发出紫外或可见光子,即闪烁光的发射。

C + h → A+      C+ + e → (C)*       (C)* → hν   


上式表示了发光中心激发与发射过程:上式中发光中心C表示,空穴、电子:h、e表示,(C)*表示处于激发态的发光中心。 Ce:YAG闪烁晶体有什么光学性能?湖南超薄片CeYAG晶体

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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Ce:YAP晶体的光谱特性

Ce3离子的光谱是由不同宇称的5d-4f跃迁产生的,因此晶体场对光谱有重要影响。YAP晶体具有畸变的钙钛矿结构,属于正交晶系(晶胞参数分别为a=5.176,b=7.35,c=5.307),空间群为-pnma  [66]。在YAP晶格中,Al3离子在钙钛矿结构中占据C1位对称的b位,其配位数为8;Y3离子在此结构中占据C1h对称的A位,配位数为12。当Ce3离子进入YAP晶格时,Ce3离子取代了具有C1h对称性的Y3离子。4f1电子构型Ce3离子的基态由2F7/2和2F5/2组成。室温下,一个电子占据基态2f5/2。5d态在低对称晶场(C1h)的作用下分裂成五个子能级其能级重心约为38300cm-1,f-d吸收和发射的斯托克斯频频移约为4500cm-1。当电子在5d-4f能级之间跃迁时,形成宽带吸收激发和发射光谱。在180-300 nm范围内有5个吸收带,峰值波长分别为220nm、238nm、275nm、290nm和303nm(一般在光谱上只能观察到0终4个峰值波长),但这5个激发带在其激发光谱中是可以区分的(对应于370nm处的发射)。YAP晶体的基本吸收边(带隙)约为7.6eV

多数铈离子掺杂的氟化物无机闪烁晶体的γ射线探测效率(∝ρZeff4)比较低,光输出还是不够高,而且无论如何其热力学性能还是比较差(大多数氟化物闪烁晶体易潮解),这些缺点限制了它们的普遍应用

然铈离子掺杂硼酸盐和双磷酸盐闪烁晶体也具有较好的闪烁性能,但是很难获得大尺寸的单晶而不被人们看好。

硫化物闪烁晶体由于具有较小的禁带宽度,铈离子掺杂的硫化物闪烁晶体还具有较快的光衰减以及较重的密度等特征。如:Ce:Lu2S3晶体具有高光输出(约30 000Photon/MeV),较快的光衰减(约32ns),较重的密度(约6.25g/cm3)和较高的有效原子序数(Zeff=66.8)等特征。但是硫化物晶体也十分难生长而不被人们看好。 Ce:YAG闪烁晶体的主要应用在哪里?

高能物理和核物理实验

随着核物理和高能物理的发展,出现了一个必须解决的问题,那就是粒子质量的起源。为了理解这个问题,世界上正在建造能量不断增加的大型对撞机和加速器。这些装置上用来测量各种质子、电子、Uons、介子等粒子能量的探针称为电磁量热仪,闪烁晶体是构建电磁量热仪的中心材料。例如,美国斯坦福线性加速中心(SLAC)、日本高能研究所(KEK)使用CsI(Tl)晶体进行Babar和BELLE实验、欧洲核中心(CERN)使用PbWO4晶体进行CMS实验等。表1-3列出了近年来世界上重要高能物理实验中使用的无机闪烁晶体[27][28]。表1-3近年来设计的晶体量热仪中使用的无机闪烁晶体

高能物理和核物理实验要求无机闪烁晶体密度高、衰减常数快、光输出高。此外,由于高能物理领域无机闪烁晶体数量巨大,合适的价格也是一个重要指标 CeYAG晶体可以用在LED照明上吗?CeYAG晶体生产厂家

Ce:YAG晶体的硬度能达到多少?湖南超薄片CeYAG晶体

虽然不同的应用领域对闪烁晶体的性能有不同的要求,但为了提高闪烁探测器的分辨率,通常要求无机闪烁晶体满足以下基本要求[9]:

(1)更高的光输出(> 2000张照片/兆电子伏)。这对闪烁探测器提高探测事件的时间、能量和位置分辨率具有重要意义。因为闪烁晶体的能量分辨率与1/成正比,而闪烁晶体的时间分辨率与;

(2)快速衰减时间(10-10-100毫微秒)。这对提高闪烁探测器的时间分辨率具有重要意义。一般来说,时间分离率与。特别是在快速闪烁计数领域,快速光衰减常数尤为重要。通常会

(3)重密度()和高有效原子序数(Zeff)。尤其是伽马射线的探测很重要,因为光电吸收效应正比于。同时,密度大意味着闪烁探测器的紧凑性 湖南超薄片CeYAG晶体

上海蓝晶光电科技有限公司是一家光电技术领域内的技术开发、技术转让、技术服务、技术咨询,销售光电设备及配件、金属材料、五金交电,商务信息。晶体可以整颗出售(根据客户要求,定制晶体浓度),也可以根据客户要求的尺寸、光洁度加工。另接收来料加工的公司,是一家集研发、设计、生产和销售为一体的专业化公司。公司自创立以来,投身于激光晶体,闪烁晶体,光学晶体,光学元件及生产加工,是电子元器件的主力军。上海蓝晶致力于把技术上的创新展现成对用户产品上的贴心,为用户带来良好体验。上海蓝晶始终关注电子元器件市场,以敏锐的市场洞察力,实现与客户的成长共赢。

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