閃爍材料的發(fā)展歷史可以大致分為幾個階段？Ce: YAP晶體的紅外光譜在4.9 um、4.0 um、3.7 um和3.1 um處有吸收帶，這可歸因于Ce3離子從2F5/2躍遷到2 F7/2。紫外-可見吸收光譜在303 nm、290 nm、275 nm、238 nm處有吸收峰，這可歸因于Ce3離子從2F5/2能級躍遷到5d能級。Ce: YAP晶體的d-f躍遷為寬帶發(fā)射，峰值在365 nm。Ce 3的光致發(fā)光強(qiáng)度呈單指數(shù)形式衰減，室溫下其衰減常數(shù)約為16-18ns。由于YAP矩陣中的各種缺陷能級都能俘獲電荷載流子，高能射線和粒子激發(fā)產(chǎn)生的閃爍光衰減常數(shù)遠(yuǎn)大于18ns，一般在22-38 ns之間，也有慢分量和強(qiáng)背景。1.5.2鈰：釔鋁石榴石高溫閃爍晶體的研究從光學(xué)上說，YAP是一種負(fù)雙軸晶體。將Ce離子摻入Mn: YAP中來獲得三價Mn離子，Ce3+離子可以為Mn4+ 離子提供一個電子，使其變成三價。四川科研用CeYAP晶體現(xiàn)貨供應(yīng)
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[16，17]: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(diǎn)。天津?qū)I(yè)CeYAP晶體好不好CeYAP高溫?zé)o機(jī)閃爍晶體主要應(yīng)用于快速gamma射線探測、動物PET影像掃描儀、電子成像等。
可以假設(shè)這種情況存在于NaI: Tl閃爍體中，因?yàn)槠渲蠽k中心的遷移時間小于10-7s。另一個模型假設(shè)空穴與Vk中心分離，從價帶向發(fā)光中心移動。由于非局域空穴的高遷移率，這是一種將能量轉(zhuǎn)移到發(fā)光中心的快速方法。閃爍過程的后面一個階段，即發(fā)光中心的發(fā)射，已經(jīng)得到了徹底的研究。我們上面已經(jīng)提到了一些啟動過程。目前發(fā)光中心一般分為內(nèi)在和外在兩類。鹵化物和氧化物的本征發(fā)光主要受自陷激子效應(yīng)的制約。非本征發(fā)光主要取決于激發(fā)劑本身的電子躍遷(NaI: Tl，CaF2: Eu)或基質(zhì)與激發(fā)劑之間的躍遷(znse3360te，zns:ag)。而一些所謂的自激閃爍晶體(CeF3，Bi4Ge3O12，CaWO4)處于本征發(fā)光和非本征發(fā)光的中間狀態(tài)。
Tl h Tl2，Tl2 e h但是空穴復(fù)合發(fā)光也是可能的Tl e Tl0，Tl0 h h在無機(jī)晶體中，能量通過激子轉(zhuǎn)移到發(fā)光中心的幾率小于復(fù)合發(fā)光的幾率。一般認(rèn)為，在輻照過程中，低能激子數(shù)小于電子空穴對數(shù)。為了形成激子，入射電子(光子)的能量應(yīng)該正好等于激子的能量 YAP晶體在透射光中是無色的，在反射光中呈淡棕色。在排除雜質(zhì)的情況下，主要考慮基體和摻雜元素本身。不同氣氛退火引起的自吸收效應(yīng)相反，與溫度呈逐年關(guān)系，說明自吸收與離子價態(tài)的變化有關(guān)，與ce的摻雜濃度成正比。我們認(rèn)為，比較大的自吸收可能是Ce離子本身，即Ce4通過氫退火轉(zhuǎn)化為Ce3，削弱了自吸收，而氧退火增強(qiáng)了自吸收，Ce濃度越大，Ce4離子的數(shù)量相應(yīng)增加。CeYAP晶體具有良好的物化性能，是無機(jī)閃爍晶體中較有優(yōu)勢的晶體。
目前，Ce:YAP閃爍晶體已有不同規(guī)格出售，主要采用直拉法和下降法生長。ce:yap的1.5.1.2晶體結(jié)構(gòu)、生長、能級和光譜性質(zhì)CeYAP晶體低濃度與高濃度如何區(qū)分？載流子也可以被晶格中的淺陷阱俘獲。這些俘獲的載流子可以被熱釋放并參與復(fù)合過程，從而增加晶體的發(fā)射持續(xù)時間。(Ce3離子5d態(tài)的能量較低，與4f態(tài)的高能級重疊。所以4f電子會被激發(fā)到5d態(tài)，從5d態(tài)回到4f態(tài)會發(fā)光。由于5d軌道位于5s5p之外，不像4f軌道那樣被屏蔽在內(nèi)層，所以很容易受到外場的影響，使得5d態(tài)成為能帶而不是離散能級。從這個能帶到4f能級的躍遷成為帶譜。CeYAP作為一種高溫閃爍晶體，具有良好的機(jī)械加工性能。天津?qū)I(yè)CeYAP晶體好不好
選用Mn 離子是由于Mn 對YAP 晶體的吸收譜影響很大。四川科研用CeYAP晶體現(xiàn)貨供應(yīng)
一個類似于輻射長度的物理量叫做摩爾半徑(RM):RMX0 (Z 1.2)/37.74(1.13)，小摩爾半徑有利于減少其他粒子對能量測量的污染。吸收系數(shù)、輻射長度和摩爾半徑與晶體密度直接或間接成反比。因此，尋找高密度閃爍晶體已成為未來閃爍晶體的一個重要研究方向。為了減小探測器的尺寸和成本，希望探測器越緊湊越好。因此，要求閃爍晶體在防止輻射方面盡可能強(qiáng)，表現(xiàn)為晶體的吸收系數(shù)大、輻射長度短、摩爾半徑小。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。四川科研用CeYAP晶體現(xiàn)貨供應(yīng)
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