湖北加工CeYAP晶体
Ce: YAP晶体的退火
刚出炉的Ce:YAP单晶由于内部热应力较大,在加工过程中容易开裂,提拉法生长的晶体明显,同时由于铈离子的价态(Ce2、Ce3、Ce4)不同,高温闪烁晶体中只有三价铈离子(Ce3)作为发光中心,因此不同的退火工艺条件对高温闪烁晶体的闪烁性能有重要影响。
对于空气退火,退火温度为1000 ~ 1600,恒温时间为20 ~ 30小时,1200以下升温/降温速率为50 ~ 100,1200时升温/降温速率为30 ~ 50。使用的设备是硅碳或硅钼棒马弗炉
流动氢退火,退火温度1200-1600,恒温时间20-36小时,1200以下升温/降温速率50-100/小时,1200升温/降温速率30-50/小时。 闪烁材料的发展历史可以大致分为几个阶段?。湖北加工CeYAP晶体
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 生长CeYAP晶体哪家好CeYAG晶体发射光谱和激发光谱?
掺铈高温闪烁晶体是无机闪烁晶体的一个重要发展方向,其中铈:YAP和铈3360Yag是较好的晶体。随着应用要求的变化,闪烁晶体的尺寸越来越大,因此生长大尺寸的闪烁晶体变得更加重要。同时,国内生长的Ce:YAP晶体自吸收现象普遍存在,导致无法有效提高出光量,其机理尚不清楚。为了有效提高Ce:YAP晶体的闪烁性能,解决其自吸收问题,提高其发光强度,重点研究了Ce:YAP晶体的自吸收机制。同时,为了获得高发光效率的大尺寸Ce:YAG晶体,尝试用温度梯度法生长大尺寸Ce:YAG晶体,并探索了晶体的比较好热处理条件。本文主要讨论了大尺寸Ce:YAP晶体的生长和自吸收以及用温度梯度法生长和退火大尺寸Ce:YAG晶体,以提高晶体的实用性能。
首先,用提拉法生长大尺寸Ce: YAP晶体,包括改进生长设备和调整生长工艺。因为以前的生长工艺不适合生长大尺寸的Ce: YAP晶体,尤其是晶体形状、肩部和等径部分不能得到有效控制,影响晶体质量。为了解决存在的问题,我们改进了晶体生长炉的功率控制系统和重量传感系统,重新设计了坩埚和保温罩,并对温度场过程进行了适当的探索。
其次,研究了Ce:YAP晶体的自吸收机制。在实际应用中,国产Ce: YAP晶体存在严重的自吸收问题,直接影响晶体的发光效率。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,发现在YAP中存在一个Ce4离子的宽带电荷转移吸收峰,其半峰全宽接近100纳米。结果表明,还原Ce4离子可以***Ce: YAP晶体的自吸收,Ce4离子可以明显猝灭Ce3离子的发光。 退火可以改变CeYAP材料中缺陷分布,进而改变材料的热力学和光释光灵敏度吗?
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。 气氛如何生长CeYAP晶体?加工CeYAP晶体材料区别
YAP晶体在透射光中是无色的,在反射光中呈淡棕色。湖北加工CeYAP晶体
掺铈铝酸钇(Ce: YAP)和钇铝石榴石(Ce: YAG)高温闪烁晶体不jin具有高光输出和快速衰减的闪烁特性(表1-5),而且具有优异的物理化学性能(表1-6)。它们具有密度低、有效原子序数小的缺点,但可以广泛应用于中低能射线和粒子探测领域。Ce: YAP和Ce: YAG是两种典型的高光输出、快速衰减的高温无机闪烁晶体,已经在许多场合得到应用。对它们的生长特性、晶体缺陷和光学闪烁性能的研究,对其他铈离子掺杂的高温闪烁晶体的研究和探索具有重要的参考意义。湖北加工CeYAP晶体
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