Ce: YAP閃爍晶體的性能研究，摻鈰釔鋁石榴石(Ce: YAP)作為一種性能優(yōu)越的高溫閃爍晶體，在高能核物理和核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，在實際應(yīng)用中，我國生長的Ce: YAP晶體存在嚴(yán)重的自吸收問題，直接影響晶體的發(fā)光效率。為了提高Ce: YAP晶體的閃爍性能，特別是發(fā)光強(qiáng)度，有必要深入分析晶體的自吸收機(jī)制，盡量減小自吸收對發(fā)光的影響。本章主要研究內(nèi)容如下：采用中頻感應(yīng)直拉法生長了不同摻雜濃度的Ce: YAP閃爍晶體，比較了不同厚度、退火溫度和氣氛、不同摻雜和輻照對自吸收的影響。同時，分析了不同摻雜對衰減時間等其他閃爍特性的影響。用水平區(qū)熔法生長了CeYAP閃爍晶體，然后研究了不同方法生長的CeYAP晶體的光學(xué)和閃爍性質(zhì)。廣東人工CeYAP晶體型號
Tl h Tl2，Tl2 e h但是空穴復(fù)合發(fā)光也是可能的Tl e Tl0，Tl0 h h在無機(jī)晶體中，能量通過激子轉(zhuǎn)移到發(fā)光中心的幾率小于復(fù)合發(fā)光的幾率。一般認(rèn)為，在輻照過程中，低能激子數(shù)小于電子空穴對數(shù)。為了形成激子，入射電子(光子)的能量應(yīng)該正好等于激子的能量 YAP晶體在透射光中是無色的，在反射光中呈淡棕色。在排除雜質(zhì)的情況下，主要考慮基體和摻雜元素本身。不同氣氛退火引起的自吸收效應(yīng)相反，與溫度呈逐年關(guān)系，說明自吸收與離子價態(tài)的變化有關(guān)，與ce的摻雜濃度成正比。我們認(rèn)為，比較大的自吸收可能是Ce離子本身，即Ce4通過氫退火轉(zhuǎn)化為Ce3，削弱了自吸收，而氧退火增強(qiáng)了自吸收，Ce濃度越大，Ce4離子的數(shù)量相應(yīng)增加。廣東人工CeYAP晶體型號四價離子摻雜有助于提高Ce:Yap晶體的部分閃爍性能。
鈰釔鋁石榴石(TGT)閃爍晶體的缺陷及其對晶體發(fā)光性能和閃爍時間的影響。生長CeYAP晶體推薦貨源閃爍材料的發(fā)展歷史可以大致分為幾個階段？首先，用提拉法生長大尺寸Ce: YAP晶體，包括改進(jìn)生長設(shè)備和調(diào)整生長工藝。因為以前的生長工藝不適合生長大尺寸的Ce: YAP晶體，尤其是晶體形狀、肩部和等徑部分不能得到有效控制，影響晶體質(zhì)量。為了解決存在的問題，我們改進(jìn)了晶體生長爐的功率控制系統(tǒng)和重量傳感系統(tǒng)，重新設(shè)計了坩堝和保溫罩，并對溫度場過程進(jìn)行了適當(dāng)?shù)奶剿鳌?/p>
Ce: YAG 閃爍晶體的生長參數(shù)：根據(jù)Ir坩堝的尺寸以及熱場條件，通過觀察YAP熔體對流狀態(tài)，本論文選擇晶體轉(zhuǎn)速為10-20RPM；考慮到Ce離子在YAP晶體中的分凝系數(shù)較大（約為0.5）和晶體的尺寸（Φ55mm），實驗中選用了1-2mm/h的提拉速度。生長流程：裝爐→抽真空→充氣→升溫化料→烤晶種→下種→縮頸→生長→提拉→降溫→取出晶體進(jìn)行退火。在裝爐時，為了保證爐體內(nèi)徑向溫度軸對稱分布，線圈中心、石英管中心、坩堝中心及籽晶中心應(yīng)該保持一致。Ce和Mn: YAP的衰變時間明顯短于Ce、Mn : YAP，其快、慢成分分別為10.8ns和34.6 ns。
初步分析了鈰：釔鋁石榴石(TGT)閃爍晶體的缺陷及其對發(fā)光性能和閃爍時間的影響。從光學(xué)上說，YAP是一種負(fù)雙軸晶體。有Ce離子之間的能量轉(zhuǎn)移過程介紹嗎？在電子-電子弛豫過程中，能量損失可以通過產(chǎn)生F心、H心等點缺陷來進(jìn)行。快電子也可以通過在聲子上散射而失去能量，隨著電子能量的降低，電子-聲子相互作用的概率增大。而且產(chǎn)生的二次電子和光子會從晶體中逸出，造成能量損失。然而，在電子-電子弛豫階段，這些過程中的能量損失相對于閃爍體中的總能量損失非常小。目前，Ce:YAP閃爍晶體已有不同規(guī)格出售，主要采用直拉法和下降法生長。廣東人工CeYAP晶體型號
CeYAP晶體中Ce3離子5d4f躍遷對應(yīng)的熒光光譜為330~400nm之間的一個帶，其峰值約為365~370nm。廣東人工CeYAP晶體型號
摻鈰釔鋁石榴石(Ce: YAP)作為一種性能優(yōu)越的高溫閃爍晶體，在高能核物理和核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，在實際應(yīng)用中，我國生長的Ce: YAP晶體存在嚴(yán)重的自吸收問題，直接影響晶體的發(fā)光效率。為了提高Ce: YAP晶體的閃爍性能，特別是發(fā)光強(qiáng)度，有必要深入分析晶體的自吸收機(jī)制，盡量減小自吸收對發(fā)光的影響。本章主要研究內(nèi)容如下：采用中頻感應(yīng)直拉法生長了不同摻雜濃度的Ce: YAP閃爍晶體，比較了不同厚度、退火溫度和氣氛、不同摻雜和輻照對自吸收的影響。同時，分析了不同摻雜對衰減時間等其他閃爍特性的影響。廣東人工CeYAP晶體型號
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