专业生长CeYAP晶体成本价

时间:2021年03月12日 来源:

根据Ce: YAP晶体的透射光谱结果,由于吸收峰和发光峰的重叠,高能射线的激发发光明显受到自吸收的影响。将晶体的透射光谱和光致发光光谱相乘,发现不同样品的结果与X射线激发的相应发射光谱相吻合,这表明随着厚度或浓度的增加,X射线激发的Ce: YAP样品的发射峰红移基本相同在0.5at%范围内,随着Ce3离子浓度的增加,Ce: YAP晶体的发光强度会相应增加,但同时由于自吸收引起的透射边红移,实际光输出会降低。高能射线激发的晶体**终发光强度是这两个因素综合作用的结果。YAP缺陷在晶体的禁带中形成局域能级,充当施主或受主中心的角色,因此YAP是一种非常有潜力的释光基质材料。专业生长CeYAP晶体成本价

由于温度梯度法在生长大尺寸晶体方面具有优势,有望通过温度梯度法生长大尺寸Ce:YAG晶体,并改进后期退火工艺,获得大尺寸、高性能的Ce:YAG晶体。

首先,通过改进晶体生长炉的功率控制系统和重量传感系统,将晶体卸肩程序从30段增加到300段,提高了控制精度;重新设计坩埚和保温罩,并适当调整温度场工艺,解决了晶体形状无法有效控制的问题。成功生长出55mm180mm的大尺寸Ce: YAP晶体,晶体等径部分直径变化小于1 mm。

其次,比较了铈离子浓度、退火、辐照和杂质对铈: YAP晶体自吸收的影响。通过分析Ce: YAP晶体的自吸收机制,发现Ce4离子有一个电荷转移吸收峰,其半峰全宽接近100纳米。结果表明,降低Ce4离子的量可以压制Ce: YAP晶体的自吸收,Ce4离子可以明显猝灭Ce3离子的发光。 辽宁质量好CeYAP晶体订做价格YAP中形成色心的另一可能原因是晶体中存在杂质离子.

与卤素化合物晶体相比,氧化物晶体具有优异的热力学性质和稳定的化学性质。因此,铈离子掺杂的无机氧化物闪烁晶体,包括铝酸盐、硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐,已经引起了极大的关注和光泛的研究[29,30]。下表总结了铈离子掺杂氧化物和硫化物闪烁晶体的基本闪烁特性[30]。由表可知,大多数掺铈离子的氧化物闪烁晶体具有高光输出和快速衰减的特性,尤其是掺铈离子的铝酸盐和硅酸盐闪烁晶体具有诱人的闪烁特性,如Ce:YAP、Ce3360YAG、Ce:LSO和Ce3360Lyso,被认为是新一代高性能无机闪烁晶体[18-28][30]。

硫化物闪烁晶体的带隙较小,铈离子掺杂的硫化物闪烁晶体也具有光衰减快、密度大的特点。例如Ce:Lu2S3晶体具有高光输出(约30000光子/兆电子伏)、快速光衰减(约32纳秒)、重密度(约6.25克/立方厘米)和高有效原子序数(Zeff=66.8)的特点。但是硫化物晶体也很难生长,不受人青睐[31]。

过渡金属离子掺杂对YAP晶体透射边缘的影响

由于过渡金属离子D层具有更多的电子能级,容易受到晶场的影响,因此YAP晶体中可能存在更多的吸收带。为了了解过渡金属掺杂对Ce: YAP自吸收的可能影响,我们比较了掺杂过渡金属如铜(0.5%)、铁(0.5%)和锰(0.5%)的纯YAP晶体的透射光谱。从图4-11可以看出,Mn掺杂的yap在480nm处有明显的吸收峰,而Cu掺杂的YAP在370nm左右有吸收峰,Fe掺杂的YAP将在下一节讨论。我们生长的Ce: YAP在350nm  ~ 500nm范围内没有额外的吸收峰,少量过渡金属离子的存在只会对吸收产生线性叠加效应,低浓度吸收不足以引起Ce: YAP晶体的自吸收,因此过渡金属离子污染不太可能引起Ce3360Yap吸收带红移。同时,GDMS分析结果还表明,我们生长的Ce: YAP晶体中过渡金属的含量小于10ppm,对晶体发光的影响可以忽略不计。4.1.5紫外线照射对Ce: YAP晶体自吸收的影响 Mn离子掺杂对 Ce:YAP晶体有哪些影响?

另一个类似于辐射长度的物理量叫做摩尔半径(RM):RMX0 (Z  1.2)/37.74(1.13)

小摩尔半径有利于减少其他粒子对能量测量的污染。吸收系数、辐射长度和摩尔半径与晶体密度直接或间接成反比。因此,寻找高密度闪烁晶体已成为未来闪烁晶体的一个重要研究方向。为了减小探测器的尺寸和成本,希望探测器越紧凑越好。因此,要求闪烁晶体在防止辐射方面尽可能强,表现为晶体的吸收系数大、辐射长度短、摩尔半径小。

晶体中e3的电子结构、能级结构和发光特性

表1-3给出了镧系元素的电子壳层结构和离子半径。从表中可以看出,Ce元素的电子结构为[Xe]4f15d16s2,所以Ce3的电子结构以[Xe]4f1为特征,Ce3的内部电子结构为惰性原子结构,0外层只有一个电子结构,所以Ce3在晶体中具有独特的能级结构和发光特性[10-12]:

(1)Ce3离子的一个电子在4f能级上L=3,在5d能级上L=2,它们的宇称不同,所以Ce3离子的5d-4f跃迁是允许的电偶极子跃迁。在这个允许的5d-4f跃迁中,电子在5d能级的寿命很短,一般在低5d能级的30~100ns,所以作为闪烁晶体的发光中心,它的衰变时间很短。


无机闪烁晶体的闪烁机理是什么?黑龙江品质优的CeYAP晶体订做价格

Ce:YAP晶体的自吸收机理是什么?专业生长CeYAP晶体成本价

(Ce3离子5d态的能量较低,与4f态的高能级重叠。所以4f电子会被激发到5d态,从5d态回到4f态会发光。由于5d轨道位于5s5p之外,不像4f轨道那样被屏蔽在内层,所以很容易受到外场的影响,使得5d态成为能带而不是离散能级。从这个能带到4f能级的跃迁成为带谱。

作为自由离子,Ce3的4f和5d能级差为6.134 eV  (202nm/49340cm-1) [14]。在晶体场的作用下,4f和5d之间的能级距离普遍减小。晶体场力越大,能级间距越小。从前面的讨论可以看出,4f能级在内层被屏蔽,基本不受晶场影响。5d态被晶体场分裂,导致4f和5d能级重心距离缩短。P. Dorenbos认为,晶体场引起的5d能级分裂程度取决于Ce3周围阴离子多面体的大小和形状[15]。基于Ce3离子以上独特的能级结构和发光特性,以Ce3离子为激发离子的无机晶体一般光输出高,衰减时间快,更适合作为闪烁晶体。 专业生长CeYAP晶体成本价

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