紫外輻照對Ce:YAP晶體自吸收有影響嗎?摻鈰高溫閃爍晶體是無機閃爍晶體的一個重要發展方向,其中鈰:YAP和鈰3360Yag是較好的晶體。隨著應用要求的變化,閃爍晶體的尺寸越來越大,因此生長大尺寸的閃爍晶體變得更加重要。同時,國內生長的Ce:YAP晶體自吸收現象普遍存在,導致無法有效提高出光量,其機理尚不清楚。為了有效提高Ce:YAP晶體的閃爍性能,解決其自吸收問題,提高其發光強度,重點研究了Ce:YAP晶體的自吸收機制。同時,為了獲得高發光效率的大尺寸Ce:YAG晶體,嘗試用溫度梯度法生長大尺寸Ce:YAG晶體,并探索了晶體的比較好熱處理條件。本文主要討論了大尺寸Ce:YAP晶體的生長和自吸收以及用溫度梯度法生長和退火大尺寸Ce:YAG晶體,以提高晶體的實用性能。用水平區熔法生長了CeYAP閃爍晶體,然后研究了不同方法生長的CeYAP晶體的光學和閃爍性質。甘肅雙折射CeYAP晶體行情
過渡金屬離子摻雜對YAP晶體透射邊緣的影響,由于過渡金屬離子D層具有更多的電子能級,容易受到晶場的影響,因此YAP晶體中可能存在更多的吸收帶。為了了解過渡金屬摻雜對Ce: YAP自吸收的可能影響,我們比較了摻雜過渡金屬如銅(0.5%)、鐵(0.5%)和錳(0.5%)的純YAP晶體的透射光譜。從圖4-11可以看出,Mn摻雜的yap在480nm處有明顯的吸收峰,而Cu摻雜的YAP在370nm左右有吸收峰,Fe摻雜的YAP將在下一節討論。我們生長的Ce: YAP在350nm ~ 500nm范圍內沒有額外的吸收峰,少量過渡金屬離子的存在只會對吸收產生線性疊加效應,低濃度吸收不足以引起Ce: YAP晶體的自吸收,因此過渡金屬離子污染不太可能引起Ce3360Yap吸收帶紅移。同時,GDMS分析結果還表明,我們生長的Ce: YAP晶體中過渡金屬的含量小于10ppm,對晶體發光的影響可以忽略不計。遼寧品質CeYAP晶體研發CeYAP晶體發光波長為360-380nm,可與目前的光電接受裝置有效耦合。
不同溫度退火的Fe: YAP樣品的吸收光譜和差分吸收光譜是Fe: YAP樣品在不同溫度退火后的吸收光譜和微分吸收光譜。Fe: YAP晶體的吸收光譜在203納米、246納米、270納米和325納米附近有吸收峰。差示吸收光譜顯示,氫退火后264 ~ 270納米波長范圍內的吸收明顯減弱,氧退火后321納米出現差示吸收峰??梢哉J為246 nm和270 nm處的吸收與Fe3有關,即Fe3和Fe2之間存在躍遷[102]。除了321nm處的吸收,YAP: Fe的幾個吸收峰與純YAP晶體的吸收峰有一定距離,這不能解釋純YAP(Ce: YAP)中的其他吸收峰與鐵有關。
不同厚度Ce:YAP晶體自吸收比較。當強度為J0的入射輻射穿過厚度為為x,的材料時,出射輻射的強度可以近似表示為:J=J0exp(-x) (1.8)其中為線性吸收系數。就伽馬射線而言,它們主要與固體中的電子相互作用。此時主要取決于固體中的電子密度ne和一個電子的吸收截面e,所以線性吸收系數也可以表示為:==(1.9)上式中的z袋表閃爍體的有效原子序數。閃爍晶體通常要求對入射輻射有較大的吸收系數。例如,對于層析成像技術,使用吸收系數大的材料不只可以使探測器尺寸緊湊,還可以提高其空間分辨率。空間分辨率對于核物理和高能物理實驗中使用的探測器尤為重要。CeYAP是一種性能優良的閃爍晶體,它具有良好的機械加工性能。
在吸收伽馬量子后的10-10s內,離子晶體包含大量Vk中心和位于導帶中的自由電子。Vk心臟在閃爍過程中起著重要作用。軸向弛豫也受到價帶激子和(X22-)*分子中空穴組成的影響。對于高能激發,直接形成價帶激子的概率比較低,而囚禁的激子可以通過Vk中心俘獲自由電子形成。那么處于激發態的被囚禁的激子可以發射光子,這就是所謂的激子發光。這種發光源于導帶中的電子和Vk中心之間的相互作用,一個Vke配置的自陷激子。這種發光具有與由晶體中的光致激發形成的陰離子激子發光相同的特征。堿金屬鹵化物晶體的本征激子發光只在低溫下有效,此時空穴自陷形成的Vk中心是不動的。由于過渡金屬離子d層電子能級較多,且易受晶場影響,在YAP晶體中可能存在較多吸收帶。甘肅雙折射CeYAP晶體行情
Ce: YAP作為一種性能優越的高溫閃爍晶體,在高能核物理和核醫學領域具有廣闊的應用前景。甘肅雙折射CeYAP晶體行情
近年來,Ce:YAG單晶薄膜和Ce:YAG陶瓷等閃爍體以其獨特的優勢引起了人們的關注。硫化物閃爍晶體的帶隙較小,鈰離子摻雜的硫化物閃爍晶體也具有光衰減快、密度大的特點。例如Ce:Lu2S3晶體具有高光輸出(約30000光子/兆電子伏)、快速光衰減(約32納秒)、重密度(約6.25克/立方厘米)和高有效原子序數(Zeff=66.8)的特點。但是硫化物晶體也很難生長,不受人青睞。目前Ce:YAG高溫閃爍晶體已經商業化,主要用于掃描電子顯微鏡(SEM)的顯示元件,其生長方法主要有直拉法和溫度梯度法。甘肅雙折射CeYAP晶體行情
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