對于摻Ce3的無機閃爍晶體，高能射線作用下的閃爍機制一般認(rèn)為如下[16，17]:晶體吸收高能射線后，晶體內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱化電子空穴對。由于鈰元素的四階電離能是所有稀土元素中比較低的(如圖1-6所示)，晶體發(fā)光中心的Ce3離子首先俘獲一個空穴形成Ce4離子。然后一個電子被捕獲，變成Ce3。此時，電子和空穴被鈰離子重組。復(fù)合產(chǎn)生的能量將Ce3離子從4f基態(tài)激發(fā)到5d激發(fā)態(tài)，然后Ce3離子從5d激發(fā)態(tài)輻射弛豫到4f基態(tài)發(fā)光由于摻雜鈰離子的無機閃爍體通常具有高光輸出和快速衰減的特點。生長大尺寸的CeYAP晶體對閃爍材料的研究和應(yīng)用具有重要意義。上海國產(chǎn)CeYAP晶體廠家直銷

比較了摻雜不同價離子對Ce: YAP晶體自吸收的影響。發(fā)現(xiàn)二價離子對Ce: YAP晶體的閃爍性能有很強的負(fù)面影響，而四價離子有助于提高晶體的閃爍性能。還研究了錳離子摻雜對Ce: YAP晶體性能的影響。利用溫度梯度法，生長了直徑為110毫米的Ce: YAG閃爍晶體，該晶體具有良好的形狀和光學(xué)性質(zhì)。研究了不同溫度和氣氛等退火條件對Ce: YAG(TGT)閃爍晶體發(fā)光效率的影響，發(fā)現(xiàn)1100氧退火對提高晶體發(fā)光強度的效果比較好。在離子晶體中還觀察到了一種新的內(nèi)在發(fā)光：中心帶上部和價帶之間的躍遷，簡稱為中心-價帶躍遷。這種發(fā)光躍遷衰減時間快(子納秒級)，但光輸出低。上海國產(chǎn)CeYAP晶體廠家直銷Ce: YAP作為一種性能優(yōu)越的高溫閃爍晶體，在高能核物理和核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

同濃度Ce: YAP的熒光光譜。在可見光(300納米)激發(fā)下，不同濃度Ce: YAP的熒光強度隨著濃度的增加而增加，直到0.5at%。當(dāng)濃度為1.0at%時，濃度淬滅，發(fā)光強度開始降低。相同厚度(5mm)的Ce: YAP晶體在X射線激發(fā)下的發(fā)光強度隨著濃度的增加先增大后減小，峰值位置也有紅移，其中0.3at%處的發(fā)光強度比較高。自吸收對光致發(fā)光幾乎沒有影響，因為激發(fā)和發(fā)射過程都發(fā)生在樣品表面。在高能射線的激發(fā)下，經(jīng)過多次電離過程，晶體內(nèi)部產(chǎn)生大量的電子-空穴對，電子-空穴對將能量傳遞到發(fā)光中心，發(fā)光過程基本發(fā)生在晶體內(nèi)部。

Ca2+離子和Si4+離子摻雜對Ce : YAP晶體有哪些影響？釔鋁石榴石(Y3Al5O12或YAG)單晶是一種優(yōu)良的激光基質(zhì)材料和光學(xué)襯底材料，其中Nd:YAG和Yb:YAG激光晶體得到了普遍的應(yīng)用。Ce:YAG晶體作為閃爍材料在1992年引起了人們的注意。Moszynski和Ludziejewski分別于1994年和1997年系統(tǒng)地研究了Ce:YAG晶體的閃爍特性，指出Ce:YAG晶體具有優(yōu)異的閃爍特性。Ce:YAG衰減快(80ns)，在530nm處發(fā)出熒光，其發(fā)射波長與硅光電二極管的探測敏感區(qū)相匹配，因此可應(yīng)用于低能射線粒子的探測等領(lǐng)域。1680℃高溫氫氣退火后，CeYAP晶體中同時包含YAP相和YAG相。

假設(shè)電子空穴對轉(zhuǎn)化為閃爍光子的效率為(與從電子空穴對到發(fā)光中心的能量轉(zhuǎn)移效率和發(fā)光中心的量子效率有關(guān))，因此，無機閃爍晶體的光輸出主要與晶體成分(，Eg)、電子空穴向發(fā)光中心的能量轉(zhuǎn)移效率和發(fā)光中心的量子效率()有關(guān).NaI:Tl閃爍晶體具有比較大光輸出(約48，000 ph/mev)。將其他無機閃爍晶體的光輸出與NaI:Tl晶體的光輸出進行比較得到的相對值(%NaI(Tl))稱為“相對光輸出”。相對光輸出通常用于表征無機閃爍晶體的光輸出。密度、線性吸收系數(shù)、質(zhì)量吸收系數(shù)、有效原子序數(shù)、輻射長度和莫里哀半徑。CeYAP晶體生長流程：裝爐、抽真空、充氣、升溫化料、烤晶種、下種、縮頸、生長、提拉、降溫、退火。上海國產(chǎn)CeYAP晶體廠家直銷

CeYAP晶體具有較高的能量分辨率。上海國產(chǎn)CeYAP晶體廠家直銷

過渡金屬離子摻雜對YAP晶體透射邊緣的影響，由于過渡金屬離子D層具有更多的電子能級，容易受到晶場的影響，因此YAP晶體中可能存在更多的吸收帶。為了了解過渡金屬摻雜對Ce: YAP自吸收的可能影響，我們比較了摻雜過渡金屬如銅(0.5%)、鐵(0.5%)和錳(0.5%)的純YAP晶體的透射光譜。從圖4-11可以看出，Mn摻雜的yap在480nm處有明顯的吸收峰，而Cu摻雜的YAP在370nm左右有吸收峰，F(xiàn)e摻雜的YAP將在下一節(jié)討論。我們生長的Ce: YAP在350nm ~ 500nm范圍內(nèi)沒有額外的吸收峰，少量過渡金屬離子的存在只會對吸收產(chǎn)生線性疊加效應(yīng)，低濃度吸收不足以引起Ce: YAP晶體的自吸收，因此過渡金屬離子污染不太可能引起Ce3360Yap吸收帶紅移。同時，GDMS分析結(jié)果還表明，我們生長的Ce: YAP晶體中過渡金屬的含量小于10ppm，對晶體發(fā)光的影響可以忽略不計。上海國產(chǎn)CeYAP晶體廠家直銷

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