鈰離子摻雜的高溫閃爍晶體具有高光輸出快衰減等閃爍特征，是無機閃爍晶體的一個重要發(fā)展方向，而Ce:YAP和Ce:YAG是其中較有優(yōu)勢的晶體。隨著應(yīng)用需求的變化，對閃爍晶體尺寸的要求也在不斷增加，生長大尺寸的閃爍晶體變得更為重要。同時國內(nèi)目前生長的Ce:YAP 晶體普遍存在自吸收問題，導(dǎo)致光產(chǎn)額一直無法有效提高，且其機理至今仍不清楚。為了有效提高Ce:YAP 晶體的閃爍性能，解決其自吸收問題，提高晶體的發(fā)光強度，著重研究了Ce:YAP 晶體的自吸收機理。同時為了得到大尺寸高發(fā)光效率的Ce:YAG晶體，用溫梯法嘗試了大尺寸Ce:YAG晶體的生長，并對晶體的比較好熱處理條件進(jìn)行了摸索。本論文主要圍繞大尺寸Ce:YAP晶體的生長及其自吸收問題，和溫梯法大尺寸Ce:YAG晶體的生長和退火研究，以真正提高晶體的實用性能。 CeYAP高溫閃爍晶體具有優(yōu)異的閃爍性能和獨特的物理化學(xué)性質(zhì)。貴州新型CeYAP晶體定制

閃爍現(xiàn)象是指粒子束或射線作用于某種物質(zhì)產(chǎn)生的脈沖光。它更重要的特點是發(fā)出的光具有極快的衰減時間。具有這種性質(zhì)的材料稱為閃爍體或閃爍材料。利用熒光物質(zhì)的發(fā)光現(xiàn)象來記錄核輻射早就開始了。長期以來，閃爍體作為一種非常重要的電磁量熱儀材料，在高能物理、核醫(yī)學(xué)成像、核技術(shù)和工程中得到了普遍的應(yīng)用。自從我們使用閃爍材料探測輻射以來，已經(jīng)將近一個世紀(jì)了。在本世紀(jì)，一些重要的閃爍材料因其商業(yè)應(yīng)用前景而得到廣泛應(yīng)用，或者因其優(yōu)異的性能而在科學(xué)研究中得到普遍關(guān)注和發(fā)展。湖南人工CeYAP晶體作用有觀點認(rèn)為YAP晶體的本征紫外發(fā)光中心與反位缺陷YAl3+有關(guān)。

在室溫下，陷激子的三線態(tài)-單線態(tài)躍遷只在某些基質(zhì)中有效。具有復(fù)雜陰離子的化合物如WO4和MoO4也顯示出固有的發(fā)光。發(fā)光來源于電荷數(shù)高的過渡金屬離子，0外層電子構(gòu)型為np6nd0。有些化合物，如CdWO4和CaWO4，光輸出很高。在離子晶體中還觀察到了一種新的內(nèi)在發(fā)光：中心帶上部和價帶之間的躍遷，簡稱為中心-價帶躍遷。這種發(fā)光躍遷衰減時間快(子納秒級)，但光輸出低。 品質(zhì)優(yōu)的CeYAP晶體成本價不同濃度Ce:YAP晶體自吸收比較。在本世紀(jì)，一些重要的閃爍材料因其商業(yè)應(yīng)用前景而得到廣泛應(yīng)用，或者因其優(yōu)異的性能而在科學(xué)研究中得到普遍關(guān)注和發(fā)展。

康普頓閃射過程中，電子與X射線或者其他高能射線發(fā)生彈性散射，使高能射線波長變長，是吸收輻射能的主要方式之一。在康普頓效應(yīng)中，單個光子與與單個自由電子或者束縛電子相碰撞，在碰撞中光子把部分能量和動量傳遞給電子，使之受到反沖 Ce:YAP閃爍晶體的性能如何？有觀點認(rèn)為YAP晶體的本征紫外發(fā)光中心與反位缺陷YAl3+有關(guān)，自20世紀(jì)80年代末和90年代初以來，國內(nèi)外對摻雜鈰離子的無機閃爍體進(jìn)行了大量的研究和探索，涉及的閃爍體包括從氟化合物和溴化物到氧化物和硫化物的無機閃爍體。CeYAP的TL主發(fā)光峰峰溫較高(701 K)。

一般來說，閃爍體可以分為有機閃爍體(如萘和蒽)和無機閃爍體。Ce:YAP作為閃爍晶體的真正研究始于T. Takada等人(1980)和R. Autrata等人(1983)的提議以及YAP晶體作為掃描電鏡電子射線和紫外光子檢測的研究。1991年，Baryshevky等人用水平區(qū)熔法生長了Ce:YAP閃爍晶體，然后研究了不同方法生長的Ce:YAP晶體的光學(xué)和閃爍性質(zhì)。1995年，Tetsuhiko等人總結(jié)并重新研究了Ce:YAP晶體的光學(xué)特性。此后，大量文獻(xiàn)報道了Ce:YAP晶體的閃爍性質(zhì)和應(yīng)用，并對其閃爍機理進(jìn)行了大量深入的研究工作。由于Ce:YAP高溫閃爍晶體具有優(yōu)異的閃爍性能和獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，因此Ce:YAP高溫閃爍晶體可廣泛應(yīng)用于相機、動物PET、SEM等檢測領(lǐng)域。隨著Ce3+ 離子濃度增加，CeYAP晶體的吸收邊發(fā)生紅移，造成了樣品的自吸收。遼寧新型CeYAP晶體作用

四價離子摻雜有助于提高Ce:Yap晶體的部分閃爍性能。貴州新型CeYAP晶體定制

對于摻Ce3的無機閃爍晶體，高能射線作用下的閃爍機制一般認(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閃爍體通常具有高光輸出和快速衰減的特點。貴州新型CeYAP晶體定制

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