云南专业抛光CeYAP晶体
Ce: YAP晶体的红外光谱在4.9 um、4.0 um、3.7 um和3.1 um处有吸收带,这可归因于Ce3离子从2F5/2跃迁到2 F7/2[40]。紫外-可见吸收光谱在303 nm、290 nm、275 nm、238 nm处有吸收峰,这可归因于Ce3离子从2F5/2能级跃迁到5d能级。Ce: YAP晶体的d-f跃迁为宽带发射,峰值在365 nm。Ce 3的光致发光强度呈单指数形式衰减,室温下其衰减常数约为16-18ns[44][79]。由于YAP矩阵中的各种缺陷能级都能俘获电荷载流子,高能射线和粒子激发产生的闪烁光衰减常数远大于18ns,一般在22-38 ns之间,也有慢分量和强背景[43][80]。1.5.2铈:钇铝石榴石高温闪烁晶体的研究有观点认为YAP晶体的本征紫外发光中心与反位缺陷YAl3+有关.云南专业抛光CeYAP晶体
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、能级和光谱性质云南抛光CeYAP晶体从光学上说,YAP是一种负双轴晶体。
与卤素化合物晶体相比,氧化物晶体具有优异的热力学性质和稳定的化学性质。因此,铈离子掺杂的无机氧化物闪烁晶体,包括铝酸盐、硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐,已经引起了极大的关注和光泛的研究[29,30]。下表总结了铈离子掺杂氧化物和硫化物闪烁晶体的基本闪烁特性[30]。由表可知,大多数掺铈离子的氧化物闪烁晶体具有高光输出和快速衰减的特性,尤其是掺铈离子的铝酸盐和硅酸盐闪烁晶体具有诱人的闪烁特性,如Ce:YAP、Ce3360YAG、Ce:LSO和Ce3360Lyso,被认为是新一代高性能无机闪烁晶体[18-28][30]。
硫化物闪烁晶体的带隙较小,铈离子掺杂的硫化物闪烁晶体也具有光衰减快、密度大的特点。例如Ce:Lu2S3晶体具有高光输出(约30000光子/兆电子伏)、快速光衰减(约32纳秒)、重密度(约6.25克/立方厘米)和高有效原子序数(Zeff=66.8)的特点。但是硫化物晶体也很难生长,不受人青睐[31]。
在康普顿闪光过程中,电子与X射线或其他高能射线发生弹性散射,使得高能射线的波长变长,这是吸收辐射能的主要途径之一。在康普顿效应中,单个光子与单个自由电子或束缚电子碰撞。在碰撞中,光子将部分能量和动量传递给电子,导致电子反冲。
电子-正电子对是指辐射能直接转化为物质的过程,也是高能粒子通过物质时无机闪烁晶体吸收高能射线的主要途径之一。要产生正负电子对,光子的总能量必须大于1.02MeV。 CeYAG提拉法晶体生长的吗?
当物体受到高能电磁辐射时,其作用主要取决于入射光子的能量和闪烁体上离子吸收的原子数量。一般0.1MeV以下的光子能量主要是光电效应,0.1 ~ 10mv主要是康普顿闪光,10mv以上主要是正负电子对效应。根据Ce: YAP晶体的透射光谱结果,由于吸收峰和发光峰的重叠,高能射线的激发发光明显受到自吸收的影响。将晶体的透射光谱和光致发光光谱相乘,发现不同样品的结果与X射线激发的相应发射光谱相吻合,这表明随着厚度或浓度的增加,X射线激发的Ce: YAP样品的发射峰红移基本相同在0.5at%范围内,随着Ce3离子浓度的增加,Ce: YAP晶体的发光强度会相应增加,但同时由于自吸收引起的透射边红移,实际光输出会降低。高能射线激发的晶体**终发光强度是这两个因素综合作用的结果。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.中国台湾抛光CeYAP晶体
不同退火条件Ce:YAP晶体自吸收比较。云南专业抛光CeYAP晶体
c为光速,me为电子质量,e为电子电荷,为发光波长,f为发光跃迁的振子强度,n为闪烁体的折射率。显然,发射波长在紫外范围内的闪烁体和折射率较高的基体可能具有较快的衰减时间,这与一些实验结果是一致的。根据上述公式,电偶极子允许跃迁的0快衰减时间是几ns。事实上,大多数无机闪烁晶体都有两个或更多的衰变时间常数。对于具有两个衰减时间常数的晶体,发光强度随时间的变化可以表示如下:
J(t)=exp(-t/1) + exp(-t/2) (1.4)
上式中的(Nph)1表示衰变时间组分1中发射的光子数。当1小于2时,前者称为快衰减组分,后者称为慢衰减组分
(2)闪烁晶体的本质是能量转换器,所以能量转换效率()是表征所有闪烁晶体0基本的参数,是指闪烁晶体辐射的光子能量(Ep)与闪烁晶体吸收的总能量(er)之比。如公式(1.5) [10]所示:
(1.5)
在上式中,闪烁晶体发射光子的平均能量是发射的闪烁光子数。
光输出(LR)是反映闪烁体晶体能量转换效率的0重要的物理参数,是指闪烁体吸收并消耗1mV射线能量后发出的可见/紫外光子数。即闪烁过程中产生的闪烁光子数与闪烁晶体中光线或粒子损失的能量之比 云南专业抛光CeYAP晶体
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