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?？梢哉J(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)。 不同溫度退火的Fe: YAP樣品的吸收光譜和差分吸收光譜。遼寧CeYAP晶體加工
對于摻Ce3的無機(jī)閃爍晶體，高能射線作用下的閃爍機(jī)制一般認(rèn)為如下: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(jī)閃爍體通常具有高光輸出和快速衰減的特點。遼寧CeYAP晶體加工由于晶體放肩階段屬強(qiáng)迫限制晶體直徑增大的過程，晶體尺寸的變化率比較大。
在康普頓閃光過程中，電子與X射線或其他高能射線發(fā)生彈性散射，使得高能射線的波長變長，這是吸收輻射能的主要途徑之一。在康普頓效應(yīng)中，單個光子與單個自由電子或束縛電子碰撞。在碰撞中，光子將部分能量和動量傳遞給電子，導(dǎo)致電子反沖。電子-正電子對是指輻射能直接轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的過程，也是高能粒子通過物質(zhì)時無機(jī)閃爍晶體吸收高能射線的主要途徑之一。要產(chǎn)生正負(fù)電子對，光子的總能量必須大于1.02MeV。當(dāng)物體受到高能電磁輻射時，其作用主要取決于入射光子的能量和閃爍體上離子吸收的原子數(shù)量。一般0.1MeV以下的光子能量主要是光電效應(yīng)，0.1 ~ 10mv主要是康普頓閃光，10mv以上主要是正負(fù)電子對效應(yīng)。
在弱還原氣氛下生長的Ce:YAP晶體，發(fā)現(xiàn)自吸收得到有效緩解，2mm厚度晶體透過邊藍(lán)移近30nm，熒光激發(fā)的發(fā)光強(qiáng)度提高了50%以上。同時研究了還原氣氛生長對Ce:YAP晶體其他閃爍性能的影響。1．生長了不同價態(tài)離子摻雜的Ce:YAP晶體，以研究電荷補(bǔ)償效應(yīng)對Ce4+離子的作用。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。2．研究了Mn離子摻雜對Ce:YAP晶體性能的影響。發(fā)現(xiàn)YAP基質(zhì)中Ce，Mn之間存在明顯的能量轉(zhuǎn)移過程。由于存在Ce3+離子的非輻射躍遷，Ce,Mn:YAP的衰減時間的快慢成分均變?yōu)樵瓉淼囊话?，其中快成分?0ns左右，其小尺寸樣品可作為超快閃爍體應(yīng)用。Ce:YAP晶體的吸收光譜和熒光光譜受不同的生長方法和不同的后熱處理工藝的影響很大。CeYAP作為閃爍晶體，用水平區(qū)熔法生長了CeYAP閃爍晶體。
Ce:YAP和Ce:YAG高溫閃爍晶體的區(qū)別？無機(jī)閃爍晶體的閃爍機(jī)理，閃爍體的本質(zhì)是在盡可能短的時間內(nèi)將高能射線或粒子轉(zhuǎn)化為可探測的可見光。高能射線與無機(jī)閃爍晶體的相互作用一般有三種方式：光電效應(yīng)、康普頓散射和正負(fù)電子對。在光電效應(yīng)中，一個離子吸收光子后，會從它的一個殼層發(fā)射光電子。光電子能量是光子能量和電子結(jié)合能之差。當(dāng)殼層中的空位被較高能量的電子填滿時，結(jié)合能將以X射線或俄電子的形式釋放出來。產(chǎn)生的X射線將在二次光電過程中被吸收，入射光的所有能量將被閃爍體吸收。 過渡金屬摻雜對YAP晶體透過邊有哪些影響？少量過渡金屬離子的存在對吸收只會造成線性疊加影響, 且低濃度吸收并不足以造成Ce: YAP晶體的自吸收。遼寧CeYAP晶體加工
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。遼寧CeYAP晶體加工
晶體中e3的電子結(jié)構(gòu)、能級結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性，給出了鑭系元素的電子殼層結(jié)構(gòu)和離子半徑。從表中可以看出，Ce元素的電子結(jié)構(gòu)為[Xe]4f15d16s2，所以Ce3的電子結(jié)構(gòu)以[Xe]4f1為特征，Ce3的內(nèi)部電子結(jié)構(gòu)為惰性原子結(jié)構(gòu)，0外層只有一個電子結(jié)構(gòu)，所以Ce3在晶體中具有獨特的能級結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性:Ce3離子的一個電子在4f能級上L=3，在5d能級上L=2，它們的宇稱不同，所以Ce3離子的5d-4f躍遷是允許的電偶極子躍遷。在這個允許的5d-4f躍遷中，電子在5d能級的壽命很短，一般在低5d能級的30~100ns，所以作為閃爍晶體的發(fā)光中心，它的衰變時間很短。遼寧CeYAP晶體加工