内蒙古专业生长CeYAP晶体

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。YAP会出现着色现象吗？内蒙古专业生长CeYAP晶体

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。 品质优的CeYAP晶体推荐货源有观点认为YAP晶体的本征紫外发光中心与反位缺陷YAl3+有关.

YAP晶体属于扭曲钙钛矿结构的正交晶系，可视为晶格常数A=5.328，B=7.367，C=5.178的Al-O  八面体，所有顶点共享而成的三维结构，其结构如图1-7所示。一个YAP原细胞中有四个YAP分子，晶体中有两种可以置换的阳离子位置：一种是扭曲的YO12多面00置(y3半径ry=1.02)；另一个接近理想的八面00置(ral=0.53)。Ce3离子的半径为1.03，取代了YAP中具有C1h对称性的Y3离子。由于失真，实际配位数相当于8。

该体系中有三种稳定的化合物：(1) y3al5o12 (YAG)，摩尔比为1)y2 O3al2o  3=:5；(2)摩尔比为2:1的单斜化合物y4al  2o  9(YAM)；(3)摩尔比为1:1的氧化钇(YAP)。YAP是一种均匀熔化的化合物，从熔点到室温没有相变。

由于YAP晶体结构的各向异性，很难获得高质量的晶体，但由于其广阔的应用前景，人们对YAP晶体的生长过程做了大量的探索和研究[58-74]。国外生长的YAP单晶已达到50毫米，长约150毫米，重约1380克[75，76]。随着生长技术的提高，中科院上海光学力学研究所已经能够生长出直径为50 mm的大单晶，但形状控制和质量有待进一步提高。目前国内生长的Ce: YAP晶体仍存在出光率低的问题，其机理应该与自吸收有关，但尚未得到有效解决。

有人计算过YAP晶体的能带结构[77，78]。结果表明，该氧化物晶体的价带顶端由未结合的O2-离子组成，而价带he心主要由O2-离子的2S能级和Y3离子的4P能级的混合物组成。导带底部主要由Y3离子的4d和5S轨道组成，而Al3的3d能级在导带中占据较高的能级位置。YAP晶体的禁带宽度为7.9 eV，主要由Y-O相互作用决定，而不是Al-O相互作用。文献[26]中也报道了YAP晶体的带隙为8.02 eV。 YAP晶体内部复杂的点缺陷是什么?

闪烁过程的第二阶段0为复杂多变。空穴和电子的弛豫过程是不同的。内壳被电离的原子(A)可以通过辐射跃迁发射光子来弛豫，或者通过产生二次电子(俄歇电子)在没有辐射的情况下弛豫。一般没有辐射衰减的概率远大于辐射衰减的概率。像初级电子一样，俄歇电子通过散射电子和发射声子来损失能量。原子内壳层电子能级之间的辐射跃迁能一般等于X射线的能级这第二个X射线光子可以被另一个原子吸收产生新的深空穴和自由电子。结果，空穴从原子(a)的k层跑到l或m层，然后参与下一步的弛豫过程。因此，内壳含空穴原子(a)的弛豫过程是无辐射跃迁和辐射跃迁的叠加过程，所需时间一般为10-13 ~ 10-15sCe:YAP晶体生长原料需要哪些？广西专业加工CeYAP晶体

有Ce离子之间的能量转移过程介绍吗？内蒙古专业生长CeYAP晶体

(Ce3离子5d态的能量较低，与4f态的高能级重叠。所以4f电子会被激发到5d态，从5d态回到4f态会发光。由于5d轨道位于5s5p之外，不像4f轨道那样被屏蔽在内层，所以很容易受到外场的影响，使得5d态成为能带而不是离散能级。从这个能带到4f能级的跃迁成为带谱。

作为自由离子，Ce3的4f和5d能级差为6.134 eV  (202nm/49340cm-1) [14]。在晶体场的作用下，4f和5d之间的能级距离普遍减小。晶体场力越大，能级间距越小。从前面的讨论可以看出，4f能级在内层被屏蔽，基本不受晶场影响。5d态被晶体场分裂，导致4f和5d能级重心距离缩短。P. Dorenbos认为，晶体场引起的5d能级分裂程度取决于Ce3周围阴离子多面体的大小和形状[15]。基于Ce3离子以上独特的能级结构和发光特性，以Ce3离子为激发离子的无机晶体一般光输出高，衰减时间快，更适合作为闪烁晶体。 内蒙古专业生长CeYAP晶体

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