河北专业生长CeYAP晶体

时间:2021年03月05日 来源:

掺铈高温闪烁晶体是无机闪烁晶体的一个重要发展方向,其中铈:YAP和铈3360Yag是较好的晶体。随着应用要求的变化,闪烁晶体的尺寸越来越大,因此生长大尺寸的闪烁晶体变得更加重要。同时,国内生长的Ce:YAP晶体自吸收现象普遍存在,导致无法有效提高出光量,其机理尚不清楚。为了有效提高Ce:YAP晶体的闪烁性能,解决其自吸收问题,提高其发光强度,重点研究了Ce:YAP晶体的自吸收机制。同时,为了获得高发光效率的大尺寸Ce:YAG晶体,尝试用温度梯度法生长大尺寸Ce:YAG晶体,并探索了晶体的比较好热处理条件。本文主要讨论了大尺寸Ce:YAP晶体的生长和自吸收以及用温度梯度法生长和退火大尺寸Ce:YAG晶体,以提高晶体的实用性能。闪烁材料的发展历史可以大致分为几个阶段?。河北专业生长CeYAP晶体

:YAP晶体的生长过程

(1)籽晶:的选择籽晶的走向和质量直接影响直拉晶体的质量。对于YAP单晶,由于其严重的各向异性,B轴的热膨胀系数远大于A轴和C轴(A:4.2  10-6 oc-1,B:11.7  10-6 oc-1,C:5.1  10-6 oc-1),在生长过程中容易产生结构应力和相应的热应力。这些热应力也为了减少这种影响,我们选择了《100〉中的YAP  籽晶,〈010〉中的〈001〉中的〈101〉中的〈籽晶尺寸为8  50mm

(2)热场的选择:由于YAP晶体热膨胀系数和热导率的轴向差异,除了选择合适的籽晶外,选择合适的温度场环境更为重要。由于钙钛矿结构的YAP晶体的孪晶习性很容易揭示,为了克服孪晶的形成,需要在固液界面和整个生长室中形成合适的温度梯度。

(3)生长气氛:由于采用中频加热方式,主要保温材料为高熔点绝热氧化物(氧化锆、氧化铝等)。),虽然炉内充满高纯氩气体,但整个直拉法体系仍保持弱氧化,使Ce4离子含量增加。研究表明,Ce4离子对Ce3离子发光有猝灭作用。因此,在生长过程中,我们通常在惰性气氛中生长,并试图在弱还原气氛中生长,其中惰性气氛是高纯氩气体,弱还原气氛是高纯氩和高纯氢的混合气体(2-10%氢气)。 重庆CeYAP晶体哪家好YAP晶体在透射光中是无色的,在反射光中呈淡棕色。

闪烁材料会议也经常举行。近年来,出现了一些新的快速闪烁材料,如Zn0基闪烁体、掺镨氧化物晶体[2,3]、Yb: YAG等。[4-6].Zn0和Yb: YAG的衰减时间小于1ns,但出光率低,Zn0晶体的生长非常困难。由于Pr3中d-f跃迁发光的存在,其氧化物晶体的衰变时间比掺铈氧化物晶体快。比如Pr3360YAG是17ns,但是Pr的复杂能级对光产额影响很大。0近有报道称,掺镓Zn0的发光强度有了很大的提高,对时间特性影响不大[7]。由于各种原因,这些新的闪烁材料在实际应用之前还有很长的路要走。

一般来说,闪烁体可以分为有机闪烁体(如萘和蒽)和无机闪烁体。

作为未掺杂晶体的ceF3具有本征发光,而另一方面,以Ce为基质的晶体和以Ce为掺杂剂的晶体表现出与Ce3相同的5d4f跃迁发光。表1-2无机闪烁体中主要电子跃迁和发光中心的分类

对于闪烁体,一般要求其发光中心具有较高的辐射跃迁概率。表1-2总结了无机闪烁晶体中几种主要类型的发光中心。具有S20外层电子构型的类汞离子可以产生很高的光输出,但很难获得很短的衰变时间。Eu2也存在类似的情况。Ce3的5d4f跃迁是允许的跃迁,在各种衬底中既有高光输出又有快衰减时间。在室温下,陷激子的三线态-单线态跃迁只在某些基质中有效。

具有复杂阴离子的化合物如WO4和MoO4也显示出固有的发光。发光来源于电荷数高的过渡金属离子,0外层电子构型为np6nd0。有些化合物,如CdWO4和CaWO4,光输出很高。

在离子晶体中还观察到了一种新的内在发光:中心带上部和价带之间的跃迁,简称为中心-价带跃迁。这种发光跃迁衰减时间快(子纳秒级),但光输出低。 CeYAG晶体脉冲X射线激发衰减时间测试?

Ce: YAP晶体在弱还原气氛中生长,发现自吸收得到有效0,荧光激发的发光强度突出提高。同时,研究了还原气氛中生长对Ce: YAP晶体其他闪烁性能的影响。

第四,比较了掺杂不同价离子对Ce: YAP晶体自吸收的影响。发现二价离子对Ce: YAP晶体的闪烁性能有很强的负面影响,而四价离子有助于提高晶体的闪烁性能。还研究了锰离子掺杂对Ce: YAP晶体性能的影响。第五,利用温度梯度法,生长了直径为110毫米的Ce: YAG闪烁晶体,该晶体具有良好的形状和光学性质。研究了不同温度和气氛等退火条件对Ce: YAG(TGT)闪烁晶体发光效率的影响,发现1100氧退火对提高晶体发光强度的效果比较好。初步分析了铈:钇铝石榴石(TGT)闪烁晶体的缺陷及其对发光性能和闪烁时间的影响。 文献提出惰性气氛生长的纯YAP晶体很容易在波长小于280nm的紫外辐照下着色.天津超薄片CeYAP晶体订做价格

CeYAG晶体的吸收光谱是?河北专业生长CeYAP晶体

载流子也可以被晶格中的浅陷阱俘获(见图1-4)。这些俘获的载流子可以被热释放并参与复合过程,从而增加晶体的发射持续时间。

电子、空穴和激子的相互作用将导致局域化。许多离子晶体表现出一种有趣的现象,即价带空穴位于正常晶格中,这种现象被称为自陷。在热化过程中,空穴达到价带的顶部,并被限制在特定的阴离子中。对于碱金属卤化物晶体,这意味着一个卤化物离子转变成一个原子:X-  X0。该卤原子X0将在一定程度上极化环境,并且该系统将显示出轴向弛豫,导致这种局部空穴被两个相邻的阴离子共享。这种状态被称为X2分子或Vk中心(图1.2)。在低温下(通常t  <200 k),Vk核是稳定的,位于两个阴离子上的空穴称为自陷空穴,电离辐射后离子晶体形成自陷空穴的平均时间为10-11 s到10-12 s,这个时间比自由空穴和导带电子的复合时间短。因此,纯离子晶体中的大多数空穴很快转化为Vk中心。 河北专业生长CeYAP晶体

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