广西CeYAP晶体现货

时间:2021年03月20日 来源:

不同温度退火的Fe: YAP样品的吸收光谱和差分吸收光谱

是Fe: YAP样品在不同温度退火后的吸收光谱和微分吸收光谱。Fe: YAP晶体的吸收光谱在203纳米、246纳米、270纳米和325纳米附近有吸收峰。差示吸收光谱显示,氢退火后264 ~ 270纳米波长范围内的吸收明显减弱,氧退火后321纳米出现差示吸收峰。可以认为246 nm和270 nm处的吸收与Fe3有关,即Fe3和Fe2之间存在跃迁[102]。除了321nm处的吸收,YAP: Fe的几个吸收峰与纯YAP晶体的吸收峰有一定距离,这不能解释纯YAP(Ce: YAP)中的其他吸收峰与铁有关。 Ce:YAP晶体的自吸收机理是什么?广西CeYAP晶体现货

需要注意的是,在高活化剂浓度的晶体中,也有可能是热电子碰撞激发了发光中心。电子和空穴在迁移阶段的能量损失取决于电子和空穴相对于发光中心的空间分布。如果激发路径中产生的电子空穴对位于发光中心附近,复合过程将是有效的;否则,这些电子或空穴将被俘获。在无机晶体中,各种杂质和晶格缺陷可以用作电子和空穴的陷阱。例如,离子晶体中的阴离子空位是电子的有效俘获中心。捕获电子的阴离子空位是稳定的电子缺陷,即F中心(如图1-3所示)。如果电子或空穴被深陷阱俘获,这些俘获的载流子将不会参与闪烁过程。掺杂到晶体中的活化剂也会导致陷阱的形成。当CsI和NaI含有超过0.02%的Tl时,将在晶体中形成复合活化剂中心(聚集体)。这些聚集体也是晶体中的深陷阱。因此,Tl掺杂浓度为0.02%至0.03%的NaI和CsI显示出比较大光输出福建常规尺寸CeYAP晶体文献提出惰性气氛生长的纯YAP晶体很容易在波长小于280nm的紫外辐照下着色.

作为未掺杂晶体的ceF3具有本征发光,而另一方面,以Ce为基质的晶体和以Ce为掺杂剂的晶体表现出与Ce3相同的5d4f跃迁发光。表1-2无机闪烁体中主要电子跃迁和发光中心的分类

对于闪烁体,一般要求其发光中心具有较高的辐射跃迁概率。表1-2总结了无机闪烁晶体中几种主要类型的发光中心。具有S20外层电子构型的类汞离子可以产生很高的光输出,但很难获得很短的衰变时间。Eu2也存在类似的情况。Ce3的5d4f跃迁是允许的跃迁,在各种衬底中既有高光输出又有快衰减时间。在室温下,陷激子的三线态-单线态跃迁只在某些基质中有效。

具有复杂阴离子的化合物如WO4和MoO4也显示出固有的发光。发光来源于电荷数高的过渡金属离子,0外层电子构型为np6nd0。有些化合物,如CdWO4和CaWO4,光输出很高。

在离子晶体中还观察到了一种新的内在发光:中心带上部和价带之间的跃迁,简称为中心-价带跃迁。这种发光跃迁衰减时间快(子纳秒级),但光输出低。

钇铝石榴石(Y3Al5O12或YAG)单晶是一种优良的激光基质材料和光学衬底材料,其中Nd:YAG和Yb:YAG激光晶体得到了普遍的应用。Ce:YAG晶体作为闪烁材料在1992年引起了人们的注意[81]。Moszynski[82]和Ludziejewski[83]分别于1994年和1997年系统地研究了Ce:YAG晶体的闪烁特性,指出Ce:YAG晶体具有优异的闪烁特性。Ce:YAG衰减快(80ns),在530nm处发出荧光,其发射波长与硅光电二极管的探测敏感区相匹配,因此可应用于低能射线粒子的探测等领域[33]。目前Ce:YAG高温闪烁晶体已经商业化,主要用于扫描电子显微镜(SEM)的显示元件,其生长方法主要有直拉法和温度梯度法。近年来,Ce:YAG单晶薄膜[84]和Ce:YAG陶瓷[85-87]等闪烁体以其独特的优势引起了人们的关注。CeYAG温梯法晶体生长的?

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。


退火和辐照对纯YAP和Fe:YAP晶体吸收谱有影响吗?中国台湾加工CeYAP晶体

紫外辐照对Ce:YAP晶体自吸收有影响吗?广西CeYAP晶体现货

二次电子或二次电子激发来表示二次、三次等电子、空穴、激子和等离子体。有时为了区分电子激发,能量较高的称为“射线”,而几个里德堡能量(1Ry=13.6 eV)甚至更低的称为“二次激发”。这种雪崩过程一直持续到产生的电子或光子不能产生进一步的电离。一旦电子(空穴)的能量小于电离阈值Et,它就开始与衬底的振动相互作用,这被称为电子-声子弛豫或热化阶段。在热化阶段,电子向导带底部移动,空穴向价带顶部移动。因此,电子-空穴对的能量0终将等于基质晶体的带隙能量Eg。在电子-声子弛豫过程中,电子-空穴对的数目保持不变。由于所有的电离过程0终都会形成电子-空穴对,我们可以假设初始激发的特征信息在长堆弛豫过程中丢失了。因此,0终产生的电子-空穴对Neh的数量与物质吸收的伽马量子的能量E或其他辐射能量成正比。这是产生一对热化电子空穴对所需的平均能量。对于离子晶体,它大约等于其带隙能量Eg的1.5到2.0倍;对于具有主要共价键的材料,例如半导体,它大约等于带隙能量Eg的3到4倍。发射声子损失的能量与基体吸收的总能量之比,对于离子晶体一般大于30%;对于半导体,比例一般大于60%。在许多情况下,无机闪烁体中由于热化而损失的能量占据了总能量损失的主要部分。 广西CeYAP晶体现货

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