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ce  : YaP晶体生长的温场调整

在晶体生长过程中，除了控制部分，坩埚形状和位置、保温罩结构、转速、拉速、气氛等因素都会对晶体质量产生影响。为了生长大尺寸晶体，有效改变晶体生长的温场和熔体对流状态，我们采用大直径铱坩埚进行生长，并设计了相应的保温罩系统。同时，在生长过程基本稳定后，我们通过适当改变氧化锆体系的结构和调整晶体生长的温场来寻求比较好的生长条件。

用原来的小坩埚(8050mm)生长大尺寸晶体时，晶体旋转产生的强制对流对熔体温场，有很大扰动，导致晶体直径控制问题，无法实现有效等径，从而影响晶体质量，如图3.6所示。所以我们选择了11080mm的铱坩埚，壁厚3 mm。

在晶体生长过程中，温场对晶体质量有重要影响[88]。静态下，温度场比较简单。主要考虑晶体的热传导和热辐射，可以得到晶体的温场沿轴向对称。当温度梯度沿轴向距离增大时，各分量(轴向/径向)呈指数下降，存在固液界面凹凸的临界条件。详细的计算过程和结果由Bu赖斯[97]给出。 CeYAG晶体脉冲X射线激发衰减时间？中国澳门CeYAP晶体供应

除了主要掺杂的铈元素外，锆元素占很大比例，其含量超过10ppm，这应该是由于生长过程中少量氧化锆绝缘盖碎片落入熔体中造成的，但锆对YAP: Ce晶体[104]的闪烁特性有一定的积极影响。其他元素的含量太小，不足以引起足够数量的吸收中心。但晶体生长所用原料的纯度为5N，测量结果表明总杂质含量大于1ppm，已经超出纯度限值一个数量级。过量的杂质可能来自晶体生长过程或配料过程，因此在未来的生长和制备过程中应注意可能的杂质污染。

在排除杂质的情况下，主要考虑基体和掺杂元素本身。不同气氛退火引起的自吸收效应相反，与温度呈逐年关系，说明自吸收与离子价态的变化有关，与ce的掺杂浓度成正比。我们认为，比较大的自吸收可能是Ce离子本身，即Ce4通过氢退火转化为Ce3，削弱了自吸收，而氧退火增强了自吸收，Ce浓度越大，Ce4离子的数量相应增加。

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铈离子掺杂的高温闪烁晶体具有高光输出和快速衰减等闪烁特性，是无机闪烁晶体的重要发展方向。Ce:YAP和Ce:YAG高温闪烁晶体具有良好的物理化学性质，在无机闪烁晶体中占有优势，在探测中低能粒子射线方面有很大的潜在应用。随着应用要求的变化，闪烁晶体的尺寸越来越大，生长大尺寸的闪烁晶体变得越来越重要。同时，国内生长的Ce:YAP晶体的自吸收问题长期存在，导致无法有效提高光产额。因此，解决自吸收问题，生长大尺寸Ce:YAP晶体对闪烁材料的研究和应用具有重要意义。

电子空穴对的产生

假设具有中等能量(小于0.1兆电子伏)的X射线或伽马射线量子与闪烁体或任何凝聚物质相互作用。在这种情况下，光电效应占主导地位，在原子的内壳层(通常是K层)会产生一个空穴和一个自由或准自由电子。这个过程可以表示为一个原子A在固体中的单个电离反应：

A  h  A  e

这里，h替代完全被固体吸收的入射光量子的能量，产生的一次电子的能量等于HEk，其中Ek是原子A的K电子壳层的能量(对于NaI和CsI晶体中的I原子，Ek约为33 KeV)。 Ce:YAP晶体的生长装置图有吗？

可以假设这种情况存在于NaI: Tl闪烁体中，因为其中Vk中心的迁移时间小于10-7s。另一个模型假设空穴与Vk中心分离，从价带向发光中心移动。由于非局域空穴的高迁移率，这是一种将能量转移到发光中心的快速方法。

闪烁过程的后面一个阶段，即发光中心的发射，已经得到了彻底的研究。我们上面已经提到了一些启动过程。目前发光中心一般分为内在和外在两类。卤化物和氧化物的本征发光主要受自陷激子效应的制约。非本征发光主要取决于激发剂本身的电子跃迁(NaI: Tl，CaF2: Eu)或基质与激发剂之间的跃迁(znse3360te，zns:ag)。而一些所谓的自激闪烁晶体(CeF3，Bi4Ge3O12，CaWO4)处于本征发光和非本征发光的中间状态。 Ca2+离子和Si4+离子掺杂对Ce : YAP晶体有哪些影响？中国台湾CeYAP晶体成本价

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在40k，由在X-ray激发的纯CsI晶体的能量效率为30%；然而，它的发光效率在室温下非常低，这就是为什么纯CsI晶体难以用于闪烁过程的原因。碱土金属氟化物，如氟化钙、氟化锶等。在室温下，激子发光仍然保持高产率。在这种情况下，我们可以讨论Vk中心在上述反应中亚稳态的作用。因此，离子晶体表现出一种非常有趣的性质，即纯晶体或没有发光中心的晶体可以产生有效的发光。这是因为在辐照过程中，晶体中会产生大量的Vk发光中心。在维克激子发光后，VK中心消失了，水晶恢复了原来的属性。

Vk心脏也可以参与外源(激发剂)发光过程。在室温下，Vk中心通过在相邻位置之间跳跃而在晶体中移动。如果局部空穴跃迁到发光中心的时间小于发光中心俘获电子的时间，那么亚稳态的Vk中心可以参与复合发光过程。 中国澳门CeYAP晶体供应

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