根據(jù)出現(xiàn)的順序，無機(jī)閃爍晶體的閃爍機(jī)制可分為以下五個(gè)階段：1.電離輻射的吸收和初級(jí)電子和空穴的產(chǎn)生；2.一次電子和空穴的弛豫，即產(chǎn)生大量的二次電子、空穴、光子、激子等電子激發(fā)；3.低能二次電子和空穴的弛豫(熱化)，即形成能約為能隙寬度Eg的熱化電子-空穴對(duì)；4.電子和空穴向發(fā)光中心的熱傳遞和發(fā)光中心的激發(fā)；5.激發(fā)態(tài)的發(fā)光中心發(fā)出紫外或可見熒光，即閃爍光。為了研究方便，人們往往將上述五個(gè)閃爍步驟分為兩部分：(1)電子-空穴對(duì)的產(chǎn)生(**個(gè)階段)和(2)發(fā)光中心的激發(fā)和發(fā)射(后兩個(gè)階段)。CeYAG閃爍晶體可以應(yīng)用于極端的探測(cè)環(huán)境中。廣東國產(chǎn)CeYAG晶體制造

無機(jī)閃爍晶體的主要應(yīng)用，與塑料聚合物、液體、液晶和熒光粉等普通閃爍材料相比，無機(jī)閃爍晶體具有密度高、體積小、物理化學(xué)性質(zhì)和閃爍性能優(yōu)異等突出特點(diǎn)、可用于高能物理和核物理實(shí)驗(yàn)、核醫(yī)學(xué)成像(XCT和正電子發(fā)射斷層掃描)、工業(yè)CT的在線檢測(cè)、油井勘探、安全檢查和反恐斗爭(zhēng)，此外，無機(jī)閃爍晶體在核天文學(xué)、核空間物理學(xué)、核考古學(xué)、核地質(zhì)學(xué)和核測(cè)量方面具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。這些領(lǐng)域會(huì)越來越受到人們的重視。而且隨著核技術(shù)向各個(gè)行業(yè)的滲透和其他技術(shù)的快速發(fā)展，將會(huì)給無機(jī)閃爍晶體的研發(fā)帶來更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。廣東國產(chǎn)CeYAG晶體制造閃爍晶體是核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備比如X光、CT等檢查設(shè)備的關(guān)鍵部件。

高光輸出快速衰減閃爍晶體的基本理論，閃爍效率和光輸出，無機(jī)閃爍晶體的光輸出(LR)直接由閃爍晶體的閃爍效率()決定。因此，研究閃爍晶體的轉(zhuǎn)換效率在高光輸出閃爍晶體的研究中起著重要的作用。許多文獻(xiàn)[13]、[14]、[17]、[51]和[56]報(bào)道了閃爍材料閃爍效率的機(jī)理，并建立了許多理論模型。一般來說，根據(jù)閃爍體的閃爍機(jī)理(如1.1.1節(jié)所述)，閃爍的總量子效率()可以表示為發(fā)光中心的能量轉(zhuǎn)換效率()、能量轉(zhuǎn)移效率(S)和熒光量子效率(Q)的乘積。

CeYAG晶體，屬于無機(jī)閃爍體。無機(jī)閃爍晶體研究的真正前奏始于半個(gè)世紀(jì)前羅伯特霍夫斯塔德發(fā)現(xiàn)NaI(Tl)單晶的優(yōu)異閃爍性能。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，無機(jī)閃爍晶體不但發(fā)現(xiàn)了性能優(yōu)異的閃爍晶體，如BGO、銫：Na、鋇F2、PWO和鈰Ce:LSO等，而且極大地拓展了閃爍晶體在高能物理和核物理、醫(yī)療、安檢、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用[2]-[12]；此外，無機(jī)閃爍晶體[13]-[23]、[41]、[51]、[56]-[58]的閃爍機(jī)制不斷得到改進(jìn)和發(fā)展，為改進(jìn)現(xiàn)有閃爍體和尋找性能更好的新型無機(jī)閃爍晶體提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。Ce:YAG高溫閃爍晶體不但具有閃爍性能，而且具有良好的光脈沖分辨射線和粒子的能力。

閃爍晶體的本質(zhì)是一種能量轉(zhuǎn)換器，所以能量轉(zhuǎn)換效率()是表征所有閃爍晶體0基本的參數(shù)，是指閃爍晶體輻射的光子能量(Ep)與閃爍晶體吸收的總能量(er)之比。閃爍晶體發(fā)射光子的平均能量是發(fā)射的閃爍光子數(shù)。光輸出(LR)是反映閃爍體晶體，能量轉(zhuǎn)換效率的重要的物理參數(shù)，是指閃爍體吸收并消耗1mV射線能量后發(fā)出的可見/紫外光子數(shù)。即閃爍過程中產(chǎn)生的閃爍光子數(shù)與閃爍晶體中光線或粒子損失的能量之比。除了熔點(diǎn)溫度高（1970oC）外， Ce:YAG晶體中存在的主要缺點(diǎn)是Ce離子在晶體中的分布不均勻，主要是由于Ce3+(0.118nm)和Y3+(0.106nm)離子的半徑相差較大，其分凝系數(shù)較?。▇ 0.1）造成的。電子-空穴對(duì)的數(shù)量直接決定了無機(jī)閃爍晶體的光輸出。廣東國產(chǎn)CeYAG晶體制造

CeYAG晶體的閃爍特性及其應(yīng)用。廣東國產(chǎn)CeYAG晶體制造

Ce:YAG高溫閃爍晶體不但具有閃爍性能，而且具有良好的光脈沖分辨射線和粒子的能力，能與硅光二極管有效耦合，耐高溫不潮解，可在極端條件下應(yīng)用。因此，用Ce:YAG與硅光二極管耦合制成的閃爍探測(cè)器可普遍應(yīng)用于低能射線、粒子等輕帶電粒子的探測(cè)等核物理實(shí)驗(yàn)。此外，Ce:YAG單片機(jī)還可以作為掃描電子顯微鏡的顯示元件，在大規(guī)模集成電路的檢測(cè)中有著重要而普遍的應(yīng)用。另外，與CsI:Tl閃爍晶體相比，Ce:YAG閃爍晶體響應(yīng)小，光衰減快，在小于500Kev的能量范圍內(nèi)不潮解，有望部分替代CsI:Tl閃爍晶體。表1-11比較了Ce3360 YAG和CsI:Tl閃爍晶體的主要閃爍特性。廣東國產(chǎn)CeYAG晶體制造

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