紫外輻照對Ce:YAP晶體自吸收有影響嗎？摻鈰高溫閃爍晶體是無機(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越大，因此生長大尺寸的閃爍晶體變得更加重要。同時(shí)，國內(nèi)生長的Ce:YAP晶體自吸收現(xiàn)象普遍存在，導(dǎo)致無法有效提高出光量，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晶體的生長和自吸收以及用溫度梯度法生長和退火大尺寸Ce:YAG晶體，以提高晶體的實(shí)用性能。用水平區(qū)熔法生長了CeYAP閃爍晶體，然后研究了不同方法生長的CeYAP晶體的光學(xué)和閃爍性質(zhì)。甘肅雙折射CeYAP晶體行情
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(huì)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(shí)，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(jì)。遼寧品質(zhì)CeYAP晶體研發(fā)CeYAP晶體發(fā)光波長為360－380nm，可與目前的光電接受裝置有效耦合。
不同溫度退火的Fe: YAP樣品的吸收光譜和差分吸收光譜是Fe: YAP樣品在不同溫度退火后的吸收光譜和微分吸收光譜。Fe: YAP晶體的吸收光譜在203納米、246納米、270納米和325納米附近有吸收峰。差示吸收光譜顯示，氫退火后264 ~ 270納米波長范圍內(nèi)的吸收明顯減弱，氧退火后321納米出現(xiàn)差示吸收峰。可以認(rèn)為246 nm和270 nm處的吸收與Fe3有關(guān)，即Fe3和Fe2之間存在躍遷[102]。除了321nm處的吸收，YAP: Fe的幾個(gè)吸收峰與純YAP晶體的吸收峰有一定距離，這不能解釋純YAP(Ce: YAP)中的其他吸收峰與鐵有關(guān)。
不同厚度Ce:YAP晶體自吸收比較。當(dāng)強(qiáng)度為J0的入射輻射穿過厚度為為x,的材料時(shí)，出射輻射的強(qiáng)度可以近似表示為：J=J0exp(-x) (1.8)其中為線性吸收系數(shù)。就伽馬射線而言，它們主要與固體中的電子相互作用。此時(shí)主要取決于固體中的電子密度ne和一個(gè)電子的吸收截面e，所以線性吸收系數(shù)也可以表示為：==(1.9)上式中的z袋表閃爍體的有效原子序數(shù)。閃爍晶體通常要求對入射輻射有較大的吸收系數(shù)。例如，對于層析成像技術(shù)，使用吸收系數(shù)大的材料不只可以使探測器尺寸緊湊，還可以提高其空間分辨率。空間分辨率對于核物理和高能物理實(shí)驗(yàn)中使用的探測器尤為重要。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。
在吸收伽馬量子后的10-10s內(nèi)，離子晶體包含大量Vk中心和位于導(dǎo)帶中的自由電子。Vk心臟在閃爍過程中起著重要作用。軸向弛豫也受到價(jià)帶激子和(X22-)*分子中空穴組成的影響。對于高能激發(fā)，直接形成價(jià)帶激子的概率比較低，而囚禁的激子可以通過Vk中心俘獲自由電子形成。那么處于激發(fā)態(tài)的被囚禁的激子可以發(fā)射光子，這就是所謂的激子發(fā)光。這種發(fā)光源于導(dǎo)帶中的電子和Vk中心之間的相互作用，一個(gè)Vke配置的自陷激子。這種發(fā)光具有與由晶體中的光致激發(fā)形成的陰離子激子發(fā)光相同的特征。堿金屬鹵化物晶體的本征激子發(fā)光只在低溫下有效，此時(shí)空穴自陷形成的Vk中心是不動(dòng)的。由于過渡金屬離子d層電子能級較多，且易受晶場影響，在YAP晶體中可能存在較多吸收帶。甘肅雙折射CeYAP晶體行情
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。甘肅雙折射CeYAP晶體行情
近年來，Ce:YAG單晶薄膜和Ce:YAG陶瓷等閃爍體以其獨(dú)特的優(yōu)勢引起了人們的關(guān)注。硫化物閃爍晶體的帶隙較小，鈰離子摻雜的硫化物閃爍晶體也具有光衰減快、密度大的特點(diǎn)。例如Ce:Lu2S3晶體具有高光輸出(約30000光子/兆電子伏)、快速光衰減(約32納秒)、重密度(約6.25克/立方厘米)和高有效原子序數(shù)(Zeff=66.8)的特點(diǎn)。但是硫化物晶體也很難生長，不受人青睞。目前Ce:YAG高溫閃爍晶體已經(jīng)商業(yè)化，主要用于掃描電子顯微鏡(SEM)的顯示元件，其生長方法主要有直拉法和溫度梯度法。甘肅雙折射CeYAP晶體行情
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