為了了解過(guò)渡金屬摻雜對(duì)Ce: YAP自吸收可能產(chǎn)生的影響，我們對(duì)比了Cu(0.5%), Fe(0.5%)，Mn(0.5%) 等過(guò)渡金屬摻雜的純YAP晶體的透過(guò)譜。由此可見(jiàn)，Mn摻雜YAP在480nm處有明顯吸收峰，Cu 摻雜則在370nm左右存在吸收峰，F(xiàn)e摻雜YAP并將在下節(jié)討論。我們生長(zhǎng)的Ce: YAP 在350nm到500nm范圍內(nèi)不存在額外吸收峰，少量過(guò)渡金屬離子的存在對(duì)吸收只會(huì)造成線性疊加影響, 且低濃度吸收并不足以造成Ce: YAP晶體的自吸收，因此過(guò)渡金屬離子污染造成Ce: YAP吸收帶紅移可能性不大。二價(jià)離子摻雜對(duì)Ce: YAP晶體的閃爍性能有很強(qiáng)的負(fù)面影響。貴州科研用CeYAP晶體型號(hào)

品質(zhì)優(yōu)的CeYAP晶體注意事項(xiàng)：用提拉法生長(zhǎng)大尺寸Ce: YAP晶體，包括改進(jìn)生長(zhǎng)設(shè)備和調(diào)整生長(zhǎng)工藝。因?yàn)橐郧暗纳L(zhǎng)工藝不適合生長(zhǎng)大尺寸的Ce: YAP晶體，尤其是晶體形狀、肩部和等徑部分不能得到有效控制，影響晶體質(zhì)量。為了解決存在的問(wèn)題，我們改進(jìn)了晶體生長(zhǎng)爐的功率控制系統(tǒng)和重量傳感系統(tǒng)，重新設(shè)計(jì)了坩堝和保溫罩，并對(duì)溫度場(chǎng)過(guò)程進(jìn)行了適當(dāng)?shù)奶剿?。Ce:YAG衰減快(80ns)，在530nm處發(fā)出熒光，其發(fā)射波長(zhǎng)與硅光電二極管的探測(cè)敏感區(qū)相匹配，因此可應(yīng)用于低能射線粒子的探測(cè)等領(lǐng)域。貴州科研用CeYAP晶體型號(hào)1991年，Baryshevky等人用水平區(qū)熔法生長(zhǎng)了Ce:YAP閃爍晶體。

Ce:YAP和Ce:YAG高溫閃爍晶體的區(qū)別？無(wú)機(jī)閃爍晶體的閃爍機(jī)理，閃爍體的本質(zhì)是在盡可能短的時(shí)間內(nèi)將高能射線或粒子轉(zhuǎn)化為可探測(cè)的可見(jiàn)光。高能射線與無(wú)機(jī)閃爍晶體的相互作用一般有三種方式：光電效應(yīng)、康普頓散射和正負(fù)電子對(duì)。在光電效應(yīng)中，一個(gè)離子吸收光子后，會(huì)從它的一個(gè)殼層發(fā)射光電子。光電子能量是光子能量和電子結(jié)合能之差。當(dāng)殼層中的空位被較高能量的電子填滿時(shí)，結(jié)合能將以X射線或俄電子的形式釋放出來(lái)。產(chǎn)生的X射線將在二次光電過(guò)程中被吸收，入射光的所有能量將被閃爍體吸收。 過(guò)渡金屬摻雜對(duì)YAP晶體透過(guò)邊有哪些影響？

電子、空穴和激子的相互作用將導(dǎo)致局域化。許多離子晶體表現(xiàn)出一種有趣的現(xiàn)象，即價(jià)帶空穴位于正常晶格中，這種現(xiàn)象被稱為自陷。在熱化過(guò)程中，空穴達(dá)到價(jià)帶的頂部，并被限制在特定的陰離子中。對(duì)于堿金屬鹵化物晶體，這意味著一個(gè)鹵化物離子轉(zhuǎn)變成一個(gè)原子：X- X0。該鹵原子X(jué)0將在一定程度上極化環(huán)境，并且該系統(tǒng)將顯示出軸向弛豫，導(dǎo)致這種局部空穴被兩個(gè)相鄰的陰離子共享。這種狀態(tài)被稱為X2分子或Vk中心(圖1.2)。在低溫下(通常t <200 k)，Vk核是穩(wěn)定的，位于兩個(gè)陰離子上的空穴稱為自陷空穴，電離輻射后離子晶體形成自陷空穴的平均時(shí)間為10-11 s到10-12 s，這個(gè)時(shí)間比自由空穴和導(dǎo)帶電子的復(fù)合時(shí)間短。因此，純離子晶體中的大多數(shù)空穴很快轉(zhuǎn)化為Vk中心。 不同厚度Ce:YAP晶體自吸收比較。CeYAP是一種性能優(yōu)良的閃爍晶體，它具有良好的機(jī)械加工性能。

無(wú)機(jī)閃爍晶體在將高能射線或粒子轉(zhuǎn)化為低能光子的過(guò)程中，會(huì)發(fā)生一系列微觀過(guò)程，如一級(jí)和二級(jí)電離和激發(fā)、電子-空穴、光子和激子的遷移、電子與電子、電子與聲子(矩陣)之間的弛豫、電子-空穴對(duì)的俘獲、電子-空穴對(duì)與熒光中心之間的能量轉(zhuǎn)移等。當(dāng)經(jīng)歷電離事件時(shí)，閃爍體處于從非平衡狀態(tài)到平衡狀態(tài)的弛豫過(guò)程中。大量的熱化電子空穴對(duì)和這些電子產(chǎn)生的相當(dāng)一部分低能激子0終會(huì)轉(zhuǎn)化為發(fā)射光子，從高能輻射到紫外或可見(jiàn)光光子的過(guò)程就是閃爍過(guò)程。YAP晶體生長(zhǎng)氣氛：由于采用中頻加熱方式，主要保溫材料為高熔點(diǎn)絕熱氧化物(氧化鋯、氧化鋁等)。貴州科研用CeYAP晶體型號(hào)

發(fā)現(xiàn)YAP基質(zhì)中Ce，Mn之間存在明顯的能量轉(zhuǎn)移過(guò)程。貴州科研用CeYAP晶體型號(hào)

紫外輻照對(duì)Ce:YAP晶體自吸收有影響嗎？摻鈰高溫閃爍晶體是無(wú)機(jī)閃爍晶體的一個(gè)重要發(fā)展方向，其中鈰：YAP和鈰3360Yag是較好的晶體。隨著應(yīng)用要求的變化，閃爍晶體的尺寸越來(lái)越大，因此生長(zhǎng)大尺寸的閃爍晶體變得更加重要。同時(shí)，國(guó)內(nèi)生長(zhǎng)的Ce:YAP晶體自吸收現(xiàn)象普遍存在，導(dǎo)致無(wú)法有效提高出光量，其機(jī)理尚不清楚。為了有效提高Ce:YAP晶體的閃爍性能，解決其自吸收問(wèn)題，提高其發(fā)光強(qiáng)度，重點(diǎn)研究了Ce:YAP晶體的自吸收機(jī)制。同時(shí)，為了獲得高發(fā)光效率的大尺寸Ce:YAG晶體，嘗試用溫度梯度法生長(zhǎng)大尺寸Ce:YAG晶體，并探索了晶體的比較好熱處理?xiàng)l件。本文主要討論了大尺寸Ce:YAP晶體的生長(zhǎng)和自吸收以及用溫度梯度法生長(zhǎng)和退火大尺寸Ce:YAG晶體，以提高晶體的實(shí)用性能。貴州科研用CeYAP晶體型號(hào)

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