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高光输出快速衰减无机闪烁晶体的研究

随着核科学技术，和其他相关技术的快速发展，无机闪烁体的应用领域不断扩大。同时，不同的应用领域对无机闪烁体提出了越来越高的要求。研究和开发高光输出快速衰减的无机闪烁晶体具有重要的科学研究意义和巨大的经济效益。因此，近年来，寻找高光输出快速衰减的无机闪烁晶体成为国内外物理学家和材料科学家的研究热点之一[9]-[12]、[40]-[50][56]。

不同应用领域对闪烁晶体的要求

不同的应用对无机闪烁晶体有不同的要求。例如，在高能物理(HEP)或中能物理(IEP)实验中，光输出并不重要，但它要求晶体具有更快的时间衰减、更大的原子序数和密度等。然而，在PET等应用中，要求闪烁晶体具有高光输出、快速衰减和高密度。

ce  : YAG晶体的闪烁特性及其应用

Ce:YAG高温闪烁晶体不但具有闪烁性能，而且具有良好的光脉冲分辨射线和粒子的能力，能与硅光二极管有效耦合，耐高温不潮解，可在极端条件下应用。因此，用Ce:YAG与硅光二极管耦合制成的闪烁探测器可普遍应用于低能射线、粒子等轻带电粒子的探测等核物理实验。此外，Ce:YAG单片机还可以作为扫描电子显微镜的显示元件，在大规模集成电路的检测中有着重要而普遍的应用。另外，与CsI:Tl闪烁晶体相比，Ce:YAG闪烁晶体响应小，光衰减快，在小于500Kev的能量范围内不潮解，有望部分替代CsI:Tl闪烁晶体。 山东CeYAG晶体厂家报价Ce:YAG一般有多少浓度的？

例如，在高能物理(HEP)或中能物理(IEP)实验中，光输出并不重要，但它要求晶体具有更快的时间衰减、更大的原子序数和密度等。然而，在PET等应用中，要求闪烁晶体具有高光输出、快速衰减和高密度。总之，许多应用领域要求闪烁晶体具有高光输出快速衰减和高密度的特性，特别是具有高光输出快速衰减的优异性能。可以预见，随着人类活动的扩大和科技水平的提高，以及闪烁探测器向小型化、紧凑化和精密化方向发展，不同的应用领域将动态要求无机闪烁晶体具有更好的闪烁性能和优异的物理化学性能[9]、[27]、[21]和[40]。

在50－60年代，人们就对YAP晶体进行了大量包括晶体结构及生长等方面的研究与探索，但主要是关于Nd:YAP激光晶体的报道。直到1973年，M.J. Weber等人第1次对提拉法生长Ce: YAP晶体的光谱性能作了较为系统的报导，并指出其在高能射线探测领域中的潜在应用[67]。真正将Ce:YAP作为闪烁晶体进行研究的却是从T. Takada等人（1980年）和R. Autrata等人[69]（1983年）提出并研究YAP晶体作为探测SEM电子射线和UV光子性能开始的。 1991年，Baryshevky等人又采用水平区熔法生长80×100×15mm的Ce:YAP闪烁晶体[70]，随后他又对不同方法生长的Ce:YAP晶体的光学及其闪烁性能进行了研究[72]。1995年，日本科学家Tetsuhiko等人总结并重新研究了Ce:YAP晶体的光学特征。之后，大量文献[74][77][78]－[84]报道了Ce:YAP晶体的闪烁性能及其应用，而且还对其闪烁机制作了许多深入的研究工作。由于Ce:YAP高温闪烁晶体具有优良的闪烁性能以及独特的物化性质，所以，Ce:YAP高温闪烁晶体可以广泛应用于gamma相机，动物PET， SEM以及X射线等探测领域中[75] [78]－[84]。目前，Ce:YAP闪烁晶体已经有不同规格的商品出售（主要由捷克的Crystur Ltd.公司提供），主要采用提拉法和下降法生长。Ce:YAG具有快衰减以及在550nm发射荧光，使得它可以应用于中低能量γ射线α粒子的探测等领域！

虽然不同的应用领域对闪烁晶体的性能有不同的要求，但为了提高闪烁探测器的分辨率，通常要求无机闪烁晶体满足以下基本要求[9]:

(1)更高的光输出(> 2000张照片/兆电子伏)。这对闪烁探测器提高探测事件的时间、能量和位置分辨率具有重要意义。因为闪烁晶体的能量分辨率与1/成正比，而闪烁晶体的时间分辨率与；

(2)快速衰减时间(10-10-100毫微秒)。这对提高闪烁探测器的时间分辨率具有重要意义。一般来说，时间分离率与。特别是在快速闪烁计数领域，快速光衰减常数尤为重要。通常会

(3)重密度()和高有效原子序数(Zeff)。尤其是伽马射线的探测很重要，因为光电吸收效应正比于。同时，密度大意味着闪烁探测器的紧凑性 Cz-Ce:YAP晶体的光学性能?江西CeYAG晶体市场价格

Ce:YAG闪烁晶体有哪些缺陷?山西特殊CeYAG晶体厂家报价

闪烁过程的三个步骤(a  . 电子空穴对产生；电子空穴被传送到发光中心；c  .从发光中心辐射的荧光)到闪烁的总效率。在以上三个参数中，很难建立能量传递的理论模型，因此很难计算出S  [51][56]。可以肯定的是，无机闪烁晶体中的各种缺陷会俘获电子空穴对，使S值 大降低。与参数s相比，参数和q可以从理论上计算出来。

根据罗宾斯[19]和阿雷米普奇[51]提出的模型。公式中，Ei为电离能；是产生实际产生一个电子空穴对所需的能量；k为能量损失分数，与高频介电常数()，静电常数()和光学纵模声子能量()有关。Lf是电子(或空穴)损失的能量分数。 山西特殊CeYAG晶体厂家报价

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