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,即價帶空穴位于正常晶格中,這種現(xiàn)象被稱為自陷。在熱化過程中,空穴達(dá)到價帶的頂部,并被限制在特定的陰離子中。對于堿金屬鹵化物晶體,這意味著一個鹵化物離子轉(zhuǎn)變成一個原子:X- X0。該鹵原子X0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相鄰的陰離子共享。這種狀態(tài)被稱為X2分子或Vk中心。在低溫下(通常t <200 k),Vk核是穩(wěn)定的,位于兩個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間為10-11 s到10-12 s,這個時間比自由空穴和導(dǎo)帶電子的復(fù)合時間短。因此,純離子晶體中的大多數(shù)空穴很快轉(zhuǎn)化為Vk中心。 Ce:YAP高溫閃爍晶體的研究!結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩價離子對Ce:YAP晶體閃爍性能有很強(qiáng)的負(fù)面影響,四價離子則有于助提高晶體的部分閃爍性能。河南品質(zhì)CeYAP晶體哪家好
初步分析了鈰:釔鋁石榴石(TGT)閃爍晶體的缺陷及其對發(fā)光性能和閃爍時間的影響。從光學(xué)上說,YAP是一種負(fù)雙軸晶體。有Ce離子之間的能量轉(zhuǎn)移過程介紹嗎?在電子-電子弛豫過程中,能量損失可以通過產(chǎn)生F心、H心等點(diǎn)缺陷來進(jìn)行??祀娮右部梢酝ㄟ^在聲子上散射而失去能量,隨著電子能量的降低,電子-聲子相互作用的概率增大。而且產(chǎn)生的二次電子和光子會從晶體中逸出,造成能量損失。然而,在電子-電子弛豫階段,這些過程中的能量損失相對于閃爍體中的總能量損失非常小。河南品質(zhì)CeYAP晶體哪家好由于YAP晶體熱膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)率的軸向差異,除了選擇合適的籽晶外,選擇合適的溫度場環(huán)境更為重要。
作為自由離子,Ce3的4f和5d能級差為6.134 eV (202nm/49340cm-1) [14]。在晶體場的作用下,4f和5d之間的能級距離普遍減小。晶體場力越大,能級間距越小。從前面的討論可以看出,4f能級在內(nèi)層被屏蔽,基本不受晶場影響。5d態(tài)被晶體場分裂,導(dǎo)致4f和5d能級重心距離縮短。P. Dorenbos認(rèn)為,晶體場引起的5d能級分裂程度取決于Ce3周圍陰離子多面體的大小和形狀[15]?;贑e3離子以上獨(dú)特的能級結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性,以Ce3離子為激發(fā)離子的無機(jī)晶體一般光輸出高,衰減時間快,更適合作為閃爍晶體。 常規(guī)尺寸CeYAP晶體量大從優(yōu)CeYAP晶體一般常規(guī)濃度是多少?
目前國內(nèi)生長的Ce: YAP晶體仍存在出光率低的問題,其機(jī)理應(yīng)該與自吸收有關(guān),但尚未得到有效解決。為了比較不同退火條件下退火對自吸收的影響,我們測量了相同厚度(2mm)和濃度(0.3%)的Ce: YAP晶體在不同溫度和氣氛下退火后的透射光譜、熒光光譜和XEL光譜。從圖4-8可以看出,直拉法生長的Ce: YAP晶體經(jīng)氫退火后透射邊藍(lán)移,自吸收減弱。當(dāng)進(jìn)行氧退火時,通過邊緣紅移增強(qiáng)了自吸收。氫的退火溫度越高,自吸收越弱。氧的退火溫度越高,自吸收越強(qiáng)。然而,退火溫度的上限約為1600。如果溫度太高,晶體容易起霧,導(dǎo)致幾乎不滲透。作為劑量計(jì)材料可在較高溫度環(huán)境下使用,CeYAP有可能發(fā)展成為具有特殊應(yīng)用的輻射劑量計(jì)材料。
Ce: YAP閃爍晶體的性能研究,摻鈰釔鋁石榴石(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。然而,在實(shí)際應(yīng)用中,我國生長的Ce: YAP晶體存在嚴(yán)重的自吸收問題,直接影響晶體的發(fā)光效率。為了提高Ce: YAP晶體的閃爍性能,特別是發(fā)光強(qiáng)度,有必要深入分析晶體的自吸收機(jī)制,盡量減小自吸收對發(fā)光的影響。本章主要研究內(nèi)容如下:采用中頻感應(yīng)直拉法生長了不同摻雜濃度的Ce: YAP閃爍晶體,比較了不同厚度、退火溫度和氣氛、不同摻雜和輻照對自吸收的影響。同時,分析了不同摻雜對衰減時間等其他閃爍特性的影響。CeYAP是一種性能優(yōu)良的快閃爍晶體,它擁有較高的光輸出、快的衰減時間。河南品質(zhì)CeYAP晶體哪家好
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)。河南品質(zhì)CeYAP晶體哪家好
國外生長的YAP單晶已達(dá)到50毫米,長約150毫米,重約1380克。隨著生長技術(shù)的提高,中科院上海光學(xué)力學(xué)研究所已經(jīng)能夠生長出直徑為50 mm的大單晶,但形狀控制和質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。比較了不同價離子摻雜對Ce: YAP晶體閃爍性能的影響。結(jié)果表明,二價離子摻雜對Ce: YAP晶體的閃爍性能有很強(qiáng)的負(fù)面影響,而四價離子摻雜有助于提高Ce:Yap晶體的部分閃爍性能。還研究了錳離子摻雜對Ce: YAP晶體性能的影響。發(fā)現(xiàn)YAP基體中Mn離子和Ce離子之間存在明顯的能量轉(zhuǎn)移過程,Ce和Mn: YAP的衰變時間明顯短于Ce、Mn : YAP,其快、慢成分分別為10.8ns和34.6 ns。河南品質(zhì)CeYAP晶體哪家好