湖北生长CeYAP晶体

选择无机闪烁晶体时，根据不同的应用需要，一般要考虑的因素包括[9]:

衰减时间；能量转换效率和闪烁光输出；密度、原子序数、拦截功率等。

(1)衰变时间常数

对于只有一种发光中心的闪烁体，当其发光强度根据一阶动力学衰减时，衰减时间常数可以简单地定义为发光强度J(t)衰减到初始发光强度J(0)的1/e时所经过的时间。公式如下：

J(t)=J(0)exp(-t/) (1.2)

上式1.3中的dai表衰减时间常数。对于高计数率的应用，要求闪烁晶体具有快速衰减时间常数。 温梯法如何大尺寸CeYAG晶体生长？湖北生长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)。 吉林品质优的CeYAP晶体不同气氛生长Ce: YAP晶体 XEL谱和衰减时间谱？

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。

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。从光学上说，YAP是一种负双轴晶体。

发光中心的激发和发射

闪烁过程的第四阶段可以称为迁移阶段，因为迁移的电子激发并向发光中心转移能量。通过电子空穴对与激子转移能量是可能的。在第一种情况下，通过依次捕获一个空穴和一个电子(电子复合发光)或者依次捕获一个电子和空穴(空穴复合发光)来激发发光中心。比如碱卤晶体中的Tl和Ag主要是通过电子复合发光。

Tl  h   Tl2，Tl2 e   h

但是空穴复合发光也是可能的

Tl  e   Tl0，Tl0 h   h

在无机晶体中，能量通过激子转移到发光中心的几率小于复合发光的几率。一般认为，在辐照过程中，低能激子数小于电子空穴对数。为了形成激子，入射电子(光子)的能量应该正好等于激子的能量 同厚度Ce:YAP晶体自吸收比较。云南抛光CeYAP晶体

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。湖北生长CeYAP晶体

Ce: YAP晶体的自吸收

本节主要讨论Ce: YAP晶体的自吸收。使用第2章中描述的测试设备进行测量。不同厚度Ce: YAP晶体自吸收的比较

为了表征自吸收，我们测量了不同厚度(10)mm  (1 1，2，4，10)mm)和相同浓度(0.56%)的Ce:YAP晶体的光谱特性。光激发时，Ce: YAP晶体在不同条件下的结果基本相同

2是相同浓度不同厚度的Ce: YAP晶体样品的透射光谱。不同厚度的Ce: YAP晶体的透射性能差异很大。随着厚度的增加，样品的透射边缘有明显的红移。 湖北生长CeYAP晶体

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