深剖Ce;YAG晶體,隸屬于無(wú)機(jī)閃爍晶體。無(wú)機(jī)閃爍晶體發(fā)光中心的激發(fā)和發(fā)射過(guò)程包括從熱化電子-空穴對(duì)到發(fā)光中心的能量轉(zhuǎn)移和發(fā)光中心的激發(fā)和發(fā)射。電子空穴對(duì)的能量轉(zhuǎn)移效率取決于電子空穴相對(duì)發(fā)光中心的空間分布。如果電子空穴靠近發(fā)光中心,其能量轉(zhuǎn)移效率高;相反,能量傳遞效率低。這種情況下,電子和空穴往往被晶體中的雜質(zhì)或晶格缺陷俘獲,形成各種F-H色心對(duì)。同時(shí),電子-空穴對(duì)在與晶格相互作用時(shí)也會(huì)產(chǎn)生自陷,比如離子閃爍晶體中經(jīng)常出現(xiàn)的Vk中心,這個(gè)Vk中心在本征離子閃爍晶體的發(fā)光機(jī)制中起著重要作用。CeYAG晶體發(fā)光中心波長(zhǎng)為550nm,可以與硅光二極管等探測(cè)設(shè)備有效耦合。遼寧雙折射CeYAG晶體批發(fā)價(jià)
在Ce:YAG晶體中,Ce3離子以D2對(duì)稱性取代Y3位。在晶體場(chǎng)的作用下,4f1電子構(gòu)型的Ce3離子基態(tài)分裂為2F5/2和2F7/2雙態(tài),其5d能級(jí)分裂為5個(gè)子能級(jí),比較低5d子能級(jí)離基態(tài)約22 000波。在Ce:YAG閃爍晶體中,其吸收熒光光譜也屬于F-D躍遷,具有寬帶、衰減快的特點(diǎn)。在可見(jiàn)光范圍內(nèi)可以觀察到4個(gè)特征吸收峰,峰值波長(zhǎng)分別為223nm、340nm、372nm和460nm,對(duì)應(yīng)于Ce3離子從4f到5d的亞能級(jí)躍遷。在室溫下,其熒光光譜為500納米至700納米的寬帶光譜,峰值約為525納米,對(duì)應(yīng)比較低5d子能級(jí)至2F5/2基態(tài)能級(jí)。青海專業(yè)CeYAG晶體規(guī)格CeYAG晶體具有高的發(fā)光效率和寬的光脈沖。
隨著核科學(xué)技術(shù),和其他相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,無(wú)機(jī)閃爍體的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。同時(shí),不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)o(wú)機(jī)閃爍體提出了越來(lái)越高的要求。研究和開(kāi)發(fā)高光輸出快速衰減的無(wú)機(jī)閃爍晶體具有重要的科學(xué)研究意義和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此,近年來(lái),尋找高光輸出快速衰減的無(wú)機(jī)閃爍晶體成為國(guó)內(nèi)外物理學(xué)家和材料科學(xué)家的研究熱點(diǎn)之一。不同的應(yīng)用對(duì)無(wú)機(jī)閃爍晶體有不同的要求。例如,在高能物理(HEP)或中能物理(IEP)實(shí)驗(yàn)中,光輸出并不重要,但它要求晶體具有更快的時(shí)間衰減、更大的原子序數(shù)和密度等。然而,在PET等應(yīng)用中,要求閃爍晶體具有高光輸出、快速衰減和高密度。
激子和類激子熒光機(jī)制。這種機(jī)制主要依賴于晶體中產(chǎn)生的自陷激子(STE)、電子缺陷激子或類激子激子以及閃爍體中產(chǎn)生閃爍熒光的電子或空穴[[21]。在一些鹵素結(jié)合的無(wú)機(jī)閃爍晶體中,通??梢垣@得小于10ns的光衰減。例如,CdF2閃爍晶體的光衰減約為7ns。但由于激發(fā)能量必須與被激發(fā)的激子或類激子能量相同或相近,所以具有這種閃爍機(jī)制的無(wú)機(jī)閃爍晶體的光輸出一般很低,STEs熒光往往在室溫下被淬滅。盡管某些堿土氟化物晶體的ste在室溫下具有大的光輸出,但它們的光衰減接近毫秒。因此,具有這種發(fā)光機(jī)制的閃爍晶體只能用于特殊目的。CeYAG晶體在小于500Kev的能量范圍內(nèi)不潮解,有望部分替代CsI:Tl閃爍晶體。
CeYAG晶體和透明陶瓷的光學(xué)和閃爍性能,采用溫梯法生長(zhǎng)了CeYAG晶體和真空燒結(jié)法制備了CeYAG透明陶瓷,并對(duì)晶體和透明陶瓷的光學(xué)和閃爍性能進(jìn)行了對(duì)比研究.CeYAG晶體和陶瓷都具有位于230,340和460nm波段的Ce3+離子的特征吸收帶和540nm附近的發(fā)射峰,但CeYAG晶體同時(shí)存在296和370nm的色心吸收,其發(fā)射峰位于398nm,而透明陶瓷中不存在.CeYAG晶體和陶瓷的X射線熒光中均存在520nm附近的Ce3+離子發(fā)射,但晶體中還存在由反格位缺陷引起的300nm的發(fā)射.CeYAG晶體和陶瓷的光產(chǎn)額分別為16800和9800photons/MeV,納秒燈激發(fā)下的熒光壽命分別為61.9和62.97ns.CeYAG晶體與陶瓷相比,具有高的光產(chǎn)額和快的熒光衰減特性。CeYAG晶體具有位于230,340和460nm波段的Ce3+離子的特征。遼寧雙折射CeYAG晶體批發(fā)價(jià)
當(dāng)光線與閃爍晶體相互作用時(shí),晶體中電子空穴對(duì)Neh的數(shù)量直接影響晶體的光輸出。遼寧雙折射CeYAG晶體批發(fā)價(jià)
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(jiàn)/紫外光子數(shù)。即閃爍過(guò)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)較小(~ 0.1)造成的。遼寧雙折射CeYAG晶體批發(fā)價(jià)
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