海南生长CeYAP晶体
(Ce3离子从5d态跃迁到2F7/2和2F5/2产生的两个发射带通常位于紫外和蓝社区域。当5d能级受到外场影响时,其能级位置降低很多,发射带延伸到红区,因此Ce3离子的发射带位置差别很大,可以从紫外区延伸到可见光区,覆盖范围> 20000 cm-1。如此大范围的变化超出了其他三价稀土离子的能力。该外场的影响与基质的结构及其结合键有关
(Ce3离子的单个4f电子由于自旋方向不同,有两个能级,2F7/2和2F5/2,2F5/2在较低的2F7/2上,两者的能量差为2000 cm-1。根据气态Ce3离子的光谱,它们的能量差为2257 cm-1。室温下,2F5/2能级有一个电子,2F7/2能级基本上是空的。2F5/2和2F7/2之间的跃迁一般在红外波段。 Mn离子掺杂对 Ce:YAP晶体有哪些影响?海南生长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。 贵州抛光CeYAP晶体不同气氛生长Ce: YAP晶体 XEL谱和衰减时间谱?
e: YAP闪烁晶体的性能研究
掺铈钇铝石榴石(Ce: YAP)作为一种性能优越的高温闪烁晶体,在高能核物理和核医学领域具有广阔的应用前景。然而,在实际应用中,我国生长的Ce: YAP晶体存在严重的自吸收问题,直接影响晶体的发光效率。为了提高Ce: YAP晶体的闪烁性能,特别是发光强度,有必要深入分析晶体的自吸收机制,尽量减小自吸收对发光的影响。本章主要研究内容如下:采用中频感应直拉法生长了不同掺杂浓度的Ce: YAP闪烁晶体,比较了不同厚度、退火温度和气氛、不同掺杂和辐照对自吸收的影响。同时,分析了不同掺杂对衰减时间等其他闪烁特性的影响。
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)。 退火和辐照对纯YAP和Fe:YAP晶体吸收谱有影响吗?
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]。 Ce:YAP和Ce:YAG高温闪烁晶体的区别?安徽CeYAP晶体成本价
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。海南生长CeYAP晶体
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。 海南生长CeYAP晶体
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