选择无机闪烁晶体时,根据不同的应用需要,一般要考虑的因素包括[9]:
衰减时间;能量转换效率和闪烁光输出;密度、原子序数、拦截功率等。
(1)衰变时间常数
对于只有一种发光中心的闪烁体,当其发光强度根据一阶动力学衰减时,衰减时间常数可以简单地定义为发光强度J(t)衰减到初始发光强度J(0)的1/e时所经过的时间。公式如下:
J(t)=J(0)exp(-t/) (1.2)
上式1.3中的dai表衰减时间常数。对于高计数率的应用,要求闪烁晶体具有快速衰减时间常数。 Ce:YAP晶体的生长装置图有吗?安徽CeYAP晶体现货
同浓度Ce: YAP的荧光光谱。在可见光(300纳米)激发下,不同浓度Ce: YAP的荧光强度随着浓度的增加而增加,直到0.5at%。当浓度为1.0at%时,浓度淬灭,发光强度开始降低。如图4-7所示,相同厚度(5mm)的Ce: YAP晶体在X射线激发下的发光强度随着浓度的增加先增大后减小,峰值位置也有红移,其中0.3at%处的发光强度比较高。自吸收对光致发光几乎没有影响,因为激发和发射过程都发生在样品表面。在高能射线的激发下,经过多次电离过程,晶体内部产生大量的电子-空穴对,电子-空穴对将能量传递到发光中心,发光过程基本发生在晶体内部。安徽CeYAP晶体现货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.
第三,Ce:YAP晶体在弱还原气氛中生长,发现晶体的自吸收被有效压制。与在惰性气氛中生长的样品相比,厚度为2mm的样品的透射边缘移动了近30纳米,发光强度提高了50%以上。同时,研究了还原气氛生长对Ce: YAP晶体其他闪烁性能的影响。
第四,比较了不同价离子掺杂对Ce: YAP晶体闪烁性能的影响。结果表明,二价离子掺杂对Ce: YAP晶体的闪烁性能有很强的负面影响,而四价离子掺杂有助于提高Ce:Yap晶体的部分闪烁性能。还研究了锰离子掺杂对Ce: YAP晶体性能的影响。发现YAP基体中Mn离子和Ce离子之间存在明显的能量转移过程,Ce和Mn: YAP的衰变时间明显短于Ce、Mn : YAP,其快、慢成分分别为10.8ns和34.6 ns。
Ce:YAP晶体的生长过程
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(4)生长参数:根据Ir坩埚的尺寸和热场条件,通过观察YAP熔体的对流状态,晶体转速为10-20 rpm。考虑到钇铝石榴石(YAP)晶体中铈离子的分离系数较大(约0.5),晶体尺寸较大(55mm),实验选择的提拉速度为1-2mm/h。
(5)生长过程:装炉、抽真空、充气、加热熔化物料、烘烤籽晶、播种、缩颈、生长、提拉、冷却、取出晶体退火。为了保证炉内径向温度的轴对称分布,线圈中心、石英管中心、坩埚中心和籽晶中心应一致。 有Ce离子之间的能量转移过程介绍吗?
与卤素化合物晶体相比,氧化物晶体具有优异的热力学性质和稳定的化学性质。因此,铈离子掺杂的无机氧化物闪烁晶体,包括铝酸盐、硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐,已经引起了极大的关注和光泛的研究[29,30]。下表总结了铈离子掺杂氧化物和硫化物闪烁晶体的基本闪烁特性[30]。由表可知,大多数掺铈离子的氧化物闪烁晶体具有高光输出和快速衰减的特性,尤其是掺铈离子的铝酸盐和硅酸盐闪烁晶体具有诱人的闪烁特性,如Ce:YAP、Ce3360YAG、Ce:LSO和Ce3360Lyso,被认为是新一代高性能无机闪烁晶体[18-28][30]。
硫化物闪烁晶体的带隙较小,铈离子掺杂的硫化物闪烁晶体也具有光衰减快、密度大的特点。例如Ce:Lu2S3晶体具有高光输出(约30000光子/兆电子伏)、快速光衰减(约32纳秒)、重密度(约6.25克/立方厘米)和高有效原子序数(Zeff=66.8)的特点。但是硫化物晶体也很难生长,不受人青睐[31]。 CeYAG晶体脉冲X射线激发衰减时间测试?安徽CeYAP晶体现货
YAP晶体在透射光中是无色的,在反射光中呈淡棕色。安徽CeYAP晶体现货
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。安徽CeYAP晶体现货
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