通常，在閃爍晶體中，閃爍光的強(qiáng)度從零瞬開(kāi)始增加，并達(dá)到比較大值I0(t=0)，然后閃爍光將指數(shù)衰減(當(dāng)用一階動(dòng)力學(xué)處理時(shí))，晶體生長(zhǎng)的適宜溫度場(chǎng)主要通過(guò)選擇和調(diào)整石墨加熱器、鉬坩堝和鉬反射保溫屏的形狀和相對(duì)位置來(lái)獲得。所用鉬坩堝的尺寸為78毫米h70毫米，鉬坩堝錐形下部的籽晶槽中填充有111方向的純釔鋁石榴石籽晶。Ce:YAG晶體的生長(zhǎng)溫度約為1970，生長(zhǎng)周期約為15天。結(jié)晶完成后，晶體在爐內(nèi)原位退火，待爐內(nèi)溫度降至室溫后取出晶體。釔鋁石榴石晶體由于熱膨脹系數(shù)大于鉬，容易從鉬坩堝中取出，但晶體下部經(jīng)常與坩堝粘結(jié)，導(dǎo)致出坩堝取晶體時(shí)晶體下部邊緣開(kāi)裂。整個(gè)晶體內(nèi)部質(zhì)量完好無(wú)損從宏觀上看，直拉法可以生長(zhǎng)出完整透明的Ce:YAG閃爍晶體。貴州白光LED用CeYAG晶體直供

無(wú)機(jī)閃爍晶體的主要應(yīng)用，與塑料聚合物、液體、液晶和熒光粉等普通閃爍材料相比，無(wú)機(jī)閃爍晶體具有密度高、體積小、物理化學(xué)性質(zhì)和閃爍性能優(yōu)異等突出特點(diǎn)、可用于高能物理和核物理實(shí)驗(yàn)、核醫(yī)學(xué)成像(XCT和正電子發(fā)射斷層掃描)、工業(yè)CT的在線檢測(cè)、油井勘探、安全檢查和反恐斗爭(zhēng)，此外，無(wú)機(jī)閃爍晶體在核天文學(xué)、核空間物理學(xué)、核考古學(xué)、核地質(zhì)學(xué)和核測(cè)量方面具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。這些領(lǐng)域會(huì)越來(lái)越受到人們的重視。而且隨著核技術(shù)向各個(gè)行業(yè)的滲透和其他技術(shù)的快速發(fā)展，將會(huì)給無(wú)機(jī)閃爍晶體的研發(fā)帶來(lái)更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。山西雙摻CeYAG晶體制造閃爍晶體是指高能粒子的撞擊下，能將高能粒子的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽芏l(fā)出閃光的晶體。

Ce:YAG閃爍晶體的研究概況釔鋁石榴石(Y3Al5O12或YAG)單晶體是優(yōu)良的激光基質(zhì)材料以及光學(xué)襯底材料，其中Nd:YAG和Yb:YAG激光晶體已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用。Ce:YAG晶體作為閃爍材料引起人們的注意則是在1992年[81]。Moszynski[82]和Ludziejewski[83]等人分別于1994年和1997年對(duì)Ce:YAG晶體的閃爍性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，并指出Ce:YAG晶體具有優(yōu)良的閃爍性能。Ce:YAG具有快衰減（80ns）以及在530nm發(fā)射熒光，發(fā)光波長(zhǎng)與硅光電二極管的探測(cè)靈敏區(qū)匹配，使得它可以應(yīng)用于中低能量γ射線α粒子的探測(cè)等領(lǐng)域。

Ce:YAG晶體的發(fā)射峰的中心波長(zhǎng)約為550nm嗎？無(wú)機(jī)閃爍晶體(Ce:YAG)的閃爍機(jī)理之電子空穴對(duì)的產(chǎn)生。電子-空穴對(duì)的產(chǎn)生是入射高能光子和晶體中原子相互作用的結(jié)果。主要包括原子的電離和激發(fā)，電子-電子和電子-聲子的弛豫，以及其他輻射和非輻射的能量耗散過(guò)程。眾所周知，高能射線不能直接電離和激發(fā)無(wú)機(jī)閃爍晶體中的原子。相反，它們通過(guò)光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對(duì)效應(yīng)產(chǎn)生的電子電離和激發(fā)晶體中的原子。當(dāng)入射射線具有中等能量(幾百KeV左右)時(shí)，主要發(fā)生光電效應(yīng)，即高能射線與晶體中原子的內(nèi)層電子(通常是K層)相互作用產(chǎn)生初級(jí)光電子。CeYAG閃爍晶體是將高能轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光的一種典型光電轉(zhuǎn)換材料。

發(fā)光中心分布在晶體中分布不均勻?qū)?huì)導(dǎo)致探測(cè)元件閃爍性能的差異，在一定程度上降低了閃爍探測(cè)器的整機(jī)性能。研究表明，Ce:YAG晶體的閃爍性能對(duì)Ce3+離子濃度有較強(qiáng)的依賴關(guān)系。下列圖表分別表示了Ce:YAG閃爍晶體的光輸出和衰減常數(shù)(快成分與慢成分)隨Ce離子的濃度的變化關(guān)系。從表1-12中可以看出隨著濃度的增加（0.012%-0.21%），Ce:YAG晶體的光輸出增大（1000－1420phe/Mev），當(dāng)濃度繼續(xù)增加到1.08%時(shí)，其光輸出又減小為1270phe/Mev。 結(jié)果表明溫梯法生長(zhǎng)的Ce: YAG 晶體在高能射線和中子探測(cè)方面具有較大的應(yīng)用價(jià)值。CeYAG閃爍晶體不潮解、耐高溫。山西雙摻CeYAG晶體制造

電子-空穴對(duì)的數(shù)量直接決定了無(wú)機(jī)閃爍晶體的光輸出。貴州白光LED用CeYAG晶體直供

CeYAG單晶在340nm和460nm處有明顯的吸收峰，這是Ce3+的特征吸收峰。目前商用白光LED中使用的藍(lán)光芯片的發(fā)射波長(zhǎng)為460nm。中心波長(zhǎng)460nm的CeYAG單晶的寬吸收帶表明，它能有效地吸收藍(lán)晶片發(fā)出的藍(lán)光，將藍(lán)晶片發(fā)出的藍(lán)光和CeYAG晶片發(fā)出的黃光疊加成白光。此外，CeYAG單晶具有良好的熱穩(wěn)定性，這對(duì)大功率白光LED器件的制造尤為重要。隨著CeYAG晶片厚度的增加，藍(lán)晶片和CeYAG晶片封裝的白光LED器件的光效率逐漸提高，色溫和顯色指數(shù)逐漸降低，隨著晶片厚度的增加，Ce3+的含量相對(duì)增加。吸收的藍(lán)光越多，發(fā)出的黃光越多，導(dǎo)致晶圓的發(fā)光從藍(lán)色變成白色變成黃色。貴州白光LED用CeYAG晶體直供