广西生长CeYAP晶体

时间:2021年03月12日 来源:

掺铈铝酸钇(Ce: YAP)和钇铝石榴石(Ce: YAG)高温闪烁晶体不jin具有高光输出和快速衰减的闪烁特性(表1-5),而且具有优异的物理化学性能(表1-6)。它们具有密度低、有效原子序数小的缺点,但可以广泛应用于中低能射线和粒子探测领域。Ce: YAP和Ce: YAG是两种典型的高光输出、快速衰减的高温无机闪烁晶体,已经在许多场合得到应用。对它们的生长特性、晶体缺陷和光学闪烁性能的研究,对其他铈离子掺杂的高温闪烁晶体的研究和探索具有重要的参考意义。铈钇铝石榴石(TGT)闪烁晶体的缺陷及其对晶体发光性能和闪烁时间的影响。广西生长CeYAP晶体

发光是一种能量被物体吸收并转化为光辐射(不平衡辐射)的过程,具有普遍的应用领域。闪烁体作为高能粒子探测和核医学成像,是目前发光领域的重要研究内容。闪烁现象是指粒子束或射线作用于某种物质产生的脉冲光。它更重要的特点是发出的光具有极快的衰减时间。具有这种性质的材料称为闪烁体或闪烁材料。利用荧光物质的发光现象来记录核辐射早就开始了。长期以来,闪烁体作为一种非常重要的电磁量热仪材料,在高能物理、核医学成像、核技术和工程中得到了普遍的应用。自从我们使用闪烁材料探测辐射以来,已经将近一个世纪了。在本世纪,一些重要的闪烁材料因其商业应用前景而得到广泛应用,或者因其优异的性能而在科学研究中得到普遍关注和发展。天津CeYAP晶体订做价格哪里可以买到CeYAP晶体?

电子空穴对的产生

假设具有中等能量(小于0.1兆电子伏)的X射线或伽马射线量子与闪烁体或任何凝聚物质相互作用。在这种情况下,光电效应占主导地位,在原子的内壳层(通常是K层)会产生一个空穴和一个自由或准自由电子。这个过程可以表示为一个原子A在固体中的单个电离反应:

A  h  A  e

这里,h替代完全被固体吸收的入射光量子的能量,产生的一次电子的能量等于HEk,其中Ek是原子A的K电子壳层的能量(对于NaI和CsI晶体中的I原子,Ek约为33 KeV)。

另一个类似于辐射长度的物理量叫做摩尔半径(RM):RMX0 (Z  1.2)/37.74(1.13)

小摩尔半径有利于减少其他粒子对能量测量的污染。吸收系数、辐射长度和摩尔半径与晶体密度直接或间接成反比。因此,寻找高密度闪烁晶体已成为未来闪烁晶体的一个重要研究方向。为了减小探测器的尺寸和成本,希望探测器越紧凑越好。因此,要求闪烁晶体在防止辐射方面尽可能强,表现为晶体的吸收系数大、辐射长度短、摩尔半径小。

晶体中e3的电子结构、能级结构和发光特性

表1-3给出了镧系元素的电子壳层结构和离子半径。从表中可以看出,Ce元素的电子结构为[Xe]4f15d16s2,所以Ce3的电子结构以[Xe]4f1为特征,Ce3的内部电子结构为惰性原子结构,0外层只有一个电子结构,所以Ce3在晶体中具有独特的能级结构和发光特性[10-12]:

(1)Ce3离子的一个电子在4f能级上L=3,在5d能级上L=2,它们的宇称不同,所以Ce3离子的5d-4f跃迁是允许的电偶极子跃迁。在这个允许的5d-4f跃迁中,电子在5d能级的寿命很短,一般在低5d能级的30~100ns,所以作为闪烁晶体的发光中心,它的衰变时间很短。


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不同退火条件下Ce: YAP晶体自吸收的比较

为了比较不同退火条件下退火对自吸收的影响,我们测量了相同厚度(2mm)和浓度(0.3%)的Ce: YAP晶体在不同温度和气氛下退火后的透射光谱、荧光光谱和XEL光谱。从图4-8可以看出,直拉法生长的Ce: YAP晶体经氢退火后透射边蓝移,自吸收减弱。当进行氧退火时,通过边缘红移增强了自吸收。氢的退火温度越高,自吸收越弱。氧的退火温度越高,自吸收越强。然而,退火温度的上限约为1600。如果温度太高,晶体容易起雾,导致几乎不渗透。 从光学上说,YAP是一种负双轴晶体。吉林加工CeYAP晶体

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Ce:YAP作为闪烁晶体的真正研究始于T. Takada等人[41](1980)和R. Autrata等人[42](1983)的提议以及YAP晶体作为扫描电镜电子射线和紫外光子检测的研究。1991年,Baryshevky等人用水平区熔法生长了Ce:YAP闪烁晶体[43],然后研究了不同方法生长的Ce:YAP晶体的光学和闪烁性质[20]。1995年,Tetsuhiko等人[44]总结并重新研究了Ce:YAP晶体的光学特性。此后,大量文献[45-47]报道了Ce:YAP晶体的闪烁性质和应用,并对其闪烁机理进行了大量深入的研究工作。由于Ce:YAP高温闪烁晶体具有优异的闪烁性能和独特的物理化学性质,因此Ce:YAP高温闪烁晶体可广泛应用于相机、动物PET、SEM等检测领域[46][49-55]。目前,Ce:YAP闪烁晶体已有不同规格出售,主要采用直拉法和下降法生长。ce:yap的1.5.1.2晶体结构、生长、能级和光谱性质广西生长CeYAP晶体

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