青海CeYAP晶体

时间:2021年03月16日 来源:

上式(1.10)中的Wi是构成晶体的原子I的重量百分比,Zi是构成晶体的原子I的原子序数。

入射到晶体中的光子和电子(或正电子)在晶体中经过一定距离后能量下降到1/e。这个距离称为晶体的辐射长度(通常表示为X0)。它袋表闪烁体对辐射的截止能力。从上面的定义可以得出结论:

X0=1/ (1.11)

可以看出,辐射长度(X0)与吸收系数()成反比,所以吸收系数越大。辐射长度越短。辐射长度可由以下公式近似表示:

X0=180A/(Z2) (1.12)

其中a为原子量,z为有效原子数,为密度。从这个公式可以看出,有效原子序数和密度越高,晶体的辐射长度越短。由于电磁量热仪用闪烁晶体的长度一般为20 X0,因此使用辐射长度较小的晶体有利于减小探测器的尺寸。另一方面,辐射长度越长,所需的材料越长,很难保证材料的均匀性。 Ca2+离子和Si4+离子掺杂对Ce : YAP晶体有哪些影响?青海CeYAP晶体

闪烁材料的发展历史可以大致分为三个阶段。第一阶段是发现伦琴射线后初次使用CaWO4作为成像物质;随后,克鲁克斯使用硫化锌材料探测和记录放射性材料发出的辐射,卢瑟福使用硫化锌材料研究粒子的散射。

第二阶段,随着霍夫施塔特,对NaI(Tl)闪烁材料的研究和开发,发现了一系列纯的和掺杂的碱金属卤化物晶体,然后在20世纪50年代发现了第1个掺铈的玻璃闪烁体。在这一阶段发现的闪烁材料中,还包括快速发光成分为600ps的BaF2晶体。

第三阶段,即在过去的二十年左右,闪烁材料由于高能物理、核医学成像、地质勘探和科学及工业应用的需要而得到了极大的发展。 内蒙古CeYAP晶体订做价格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.

过渡金属离子掺杂对YAP晶体透射边缘的影响

由于过渡金属离子D层具有更多的电子能级,容易受到晶场的影响,因此YAP晶体中可能存在更多的吸收带。为了了解过渡金属掺杂对Ce: YAP自吸收的可能影响,我们比较了掺杂过渡金属如铜(0.5%)、铁(0.5%)和锰(0.5%)的纯YAP晶体的透射光谱。从图4-11可以看出,Mn掺杂的yap在480nm处有明显的吸收峰,而Cu掺杂的YAP在370nm左右有吸收峰,Fe掺杂的YAP将在下一节讨论。我们生长的Ce: YAP在350nm  ~ 500nm范围内没有额外的吸收峰,少量过渡金属离子的存在只会对吸收产生线性叠加效应,低浓度吸收不足以引起Ce: YAP晶体的自吸收,因此过渡金属离子污染不太可能引起Ce3360Yap吸收带红移。同时,GDMS分析结果还表明,我们生长的Ce: YAP晶体中过渡金属的含量小于10ppm,对晶体发光的影响可以忽略不计。4.1.5紫外线照射对Ce: YAP晶体自吸收的影响

ce  : YaP晶体生长的温场调整

在晶体生长过程中,除了控制部分,坩埚形状和位置、保温罩结构、转速、拉速、气氛等因素都会对晶体质量产生影响。为了生长大尺寸晶体,有效改变晶体生长的温场和熔体对流状态,我们采用大直径铱坩埚进行生长,并设计了相应的保温罩系统。同时,在生长过程基本稳定后,我们通过适当改变氧化锆体系的结构和调整晶体生长的温场来寻求比较好的生长条件。

用原来的小坩埚(8050mm)生长大尺寸晶体时,晶体旋转产生的强制对流对熔体温场,有很大扰动,导致晶体直径控制问题,无法实现有效等径,从而影响晶体质量,如图3.6所示。所以我们选择了11080mm的铱坩埚,壁厚3 mm。

在晶体生长过程中,温场对晶体质量有重要影响[88]。静态下,温度场比较简单。主要考虑晶体的热传导和热辐射,可以得到晶体的温场沿轴向对称。当温度梯度沿轴向距离增大时,各分量(轴向/径向)呈指数下降,存在固液界面凹凸的临界条件。详细的计算过程和结果由Bu赖斯[97]给出。 YAP中形成色心的另一可能原因是晶体中存在杂质离子.

Ce: YAP晶体的退火

刚出炉的Ce:YAP单晶由于内部热应力较大,在加工过程中容易开裂,提拉法生长的晶体明显,同时由于铈离子的价态(Ce2、Ce3、Ce4)不同,高温闪烁晶体中只有三价铈离子(Ce3)作为发光中心,因此不同的退火工艺条件对高温闪烁晶体的闪烁性能有重要影响。

对于空气退火,退火温度为1000 ~ 1600,恒温时间为20 ~ 30小时,1200以下升温/降温速率为50 ~ 100,1200时升温/降温速率为30 ~ 50。使用的设备是硅碳或硅钼棒马弗炉

流动氢退火,退火温度1200-1600,恒温时间20-36小时,1200以下升温/降温速率50-100/小时,1200升温/降温速率30-50/小时。 YAP缺陷在晶体的禁带中形成局域能级,充当施主或受主中心的角色,因此YAP是一种非常有潜力的释光基质材料。贵州CeYAP晶体推荐货源

Mn离子掺杂对 Ce:YAP晶体有哪些影响?青海CeYAP晶体

经过这个电离过程,就很难从本质上区分导致电离的自由电子和这个电离过程产生的自由电子。这些二次电离事件的产物,即电离过程产生的两个电子,可以导致第三次电离、第四次电离等等,从而导致产生电子和空穴的雪崩过程,这样的层电离过程会一直持续到产生的电子和光子不能进一步电离。快电子通过与原子中电子的非弹性散射失去能量,所以闪烁过程的第二阶段可以称为电子-电子弛豫。这一阶段的0终产物是晶体中的低能电子激发:导带电子、价带空穴,中心带和价带激子。青海CeYAP晶体

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