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在电子-电子弛豫过程中,能量损失可以通过产生F心、H心等点缺陷来进行。快电子也可以通过在声子上散射而失去能量,随着电子能量的降低,电子-声子相互作用的概率增大。而且产生的二次电子和光子会从晶体中逸出,造成能量损失。然而,在电子-电子弛豫阶段,这些过程中的能量损失相对于闪烁体中的总能量损失非常小。
两项一般性意见如下:
1.如上所述,快电子在非弹性散射过程中会损失能量。这是文学中常见的表达。但是,能量实际上并没有损失,而是分布到了二次电子激发。闪烁体中真正的能量损失是由以下与闪烁竞争的过程引起的:点缺陷的形成、声子,的产生、二次电子和光子从晶体中逃逸以及长期磷光发射。 Mn离子掺杂对 Ce:YAP晶体有哪些影响?江西常规尺寸CeYAP晶体订做价格
当光线与闪烁晶体相互作用时,晶体中电子空穴对Neh的数量直接影响晶体的光输出。假设电子空穴对转化为闪烁光子的效率为(与从电子空穴对到发光中心的能量转移效率和发光中心的量子效率有关),因此,无机闪烁晶体的光输出主要与晶体成分(,Eg)、电子空穴向发光中心的能量转移效率和发光中心的量子效率()有关.NaI:Tl闪烁晶体具有比较大光输出(约48,000 ph/mev)。将其他无机闪烁晶体的光输出与NaI:Tl晶体的光输出进行比较得到的相对值(%NaI(Tl))称为“相对光输出”。相对光输出通常用于表征无机闪烁晶体的光输出。密度、线性吸收系数、质量吸收系数、有效原子序数、辐射长度和莫里哀半径[7-9]。
在高能射线探测应用中,经常使用高密度无机闪烁晶体。因为高晶体密度可以减小探测器的尺寸。 天津CeYAP晶体批发价不同离子掺杂对CeYAP晶体有哪些影响?
经过这个电离过程,就很难从本质上区分导致电离的自由电子和这个电离过程产生的自由电子。这些二次电离事件的产物,即电离过程产生的两个电子,可以导致第三次电离、第四次电离等等,从而导致产生电子和空穴的雪崩过程,这样的层电离过程会一直持续到产生的电子和光子不能进一步电离。快电子通过与原子中电子的非弹性散射失去能量,所以闪烁过程的第二阶段可以称为电子-电子弛豫。这一阶段的0终产物是晶体中的低能电子激发:导带电子、价带空穴,中心带和价带激子。
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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(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。 紫外辐照对Ce:YAP晶体自吸收有影响吗?浙江常规尺寸CeYAP晶体订做价格
YAP晶体在透射光中是无色的,在反射光中呈淡棕色。江西常规尺寸CeYAP晶体订做价格
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。 江西常规尺寸CeYAP晶体订做价格
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