天津新型CeYAP晶体材料

在康普顿闪光过程中，电子与X射线或其他高能射线发生弹性散射，使得高能射线的波长变长，这是吸收辐射能的主要途径之一。在康普顿效应中，单个光子与单个自由电子或束缚电子碰撞。在碰撞中，光子将部分能量和动量传递给电子，导致电子反冲。电子-正电子对是指辐射能直接转化为物质的过程，也是高能粒子通过物质时无机闪烁晶体吸收高能射线的主要途径之一。要产生正负电子对，光子的总能量必须大于1.02MeV。当物体受到高能电磁辐射时，其作用主要取决于入射光子的能量和闪烁体上离子吸收的原子数量。一般0.1MeV以下的光子能量主要是光电效应，0.1 ~ 10mv主要是康普顿闪光，10mv以上主要是正负电子对效应。CeYAP晶体中存在着生长条纹、包裹沉积物、关键、孪晶及位错簇等。天津新型CeYAP晶体材料

由于过渡金属离子d层电子能级较多，且易受晶场影响，在YAP晶体中可能存在较多吸收带。GDMS分析结果也说明我们生长的Ce: YAP 晶体中过渡金属含量均小于 10ppm，对晶体发光影响可以忽略。YAP会出现着色现象吗？上式中X 为传感器受到的重量，重量间隔为10克；Y 为3504欧路显示的过程值，R为相关系数，A为截距，B为斜率。测试结果表明新系统的相关系数为-0.99998，标准差为0.062（原系统为-0.99992，标准差为0.117）, 具有很好的线性，确保了在晶体生长过程中控制系统能精确地得到晶体重量信息，从而有效控制晶体生长。天津新型CeYAP晶体材料YAP晶体生长气氛：由于采用中频加热方式，主要保温材料为高熔点绝热氧化物(氧化锆、氧化铝等)。

一般来说，闪烁体可以分为有机闪烁体(如萘和蒽)和无机闪烁体。Ce:YAP作为闪烁晶体的真正研究始于T. Takada等人(1980)和R. Autrata等人(1983)的提议以及YAP晶体作为扫描电镜电子射线和紫外光子检测的研究。1991年，Baryshevky等人用水平区熔法生长了Ce:YAP闪烁晶体，然后研究了不同方法生长的Ce:YAP晶体的光学和闪烁性质。1995年，Tetsuhiko等人总结并重新研究了Ce:YAP晶体的光学特性。此后，大量文献报道了Ce:YAP晶体的闪烁性质和应用，并对其闪烁机理进行了大量深入的研究工作。由于Ce:YAP高温闪烁晶体具有优异的闪烁性能和独特的物理化学性质，因此Ce:YAP高温闪烁晶体可广泛应用于相机、动物PET、SEM等检测领域。

不同厚度Ce:YAP晶体自吸收比较。当强度为J0的入射辐射穿过厚度为为x,的材料时，出射辐射的强度可以近似表示为：J=J0exp(-x) (1.8)其中为线性吸收系数。就伽马射线而言，它们主要与固体中的电子相互作用。此时主要取决于固体中的电子密度ne和一个电子的吸收截面e，所以线性吸收系数也可以表示为：==(1.9)上式中的z袋表闪烁体的有效原子序数。闪烁晶体通常要求对入射辐射有较大的吸收系数。例如，对于层析成像技术，使用吸收系数大的材料不只可以使探测器尺寸紧凑，还可以提高其空间分辨率。空间分辨率对于核物理和高能物理实验中使用的探测器尤为重要。籽晶的选择籽晶的走向和质量直接影响直拉晶体的质量。

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。结果表明，还原Ce4离子可以被Ce: YAP晶体的自吸收，Ce4离子可以明显猝灭Ce3离子的发光。天津新型CeYAP晶体材料

CeYAP晶体具有较高的能量分辨率。天津新型CeYAP晶体材料

在弱还原气氛下生长的Ce:YAP晶体，发现自吸收得到有效缓解，2mm厚度晶体透过边蓝移近30nm，荧光激发的发光强度提高了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。1．生长了不同价态离子掺杂的Ce:YAP晶体，以研究电荷补偿效应对Ce4+离子的作用。结果发现两价离子对Ce:YAP晶体闪烁性能有很强的负面影响，四价离子则有于助提高晶体的部分闪烁性能。2．研究了Mn离子掺杂对Ce:YAP晶体性能的影响。发现YAP基质中Ce，Mn之间存在明显的能量转移过程。由于存在Ce3+离子的非辐射跃迁，Ce,Mn:YAP的衰减时间的快慢成分均变为原来的一半，其中快成分为10ns左右，其小尺寸样品可作为超快闪烁体应用。Ce:YAP晶体的吸收光谱和荧光光谱受不同的生长方法和不同的后热处理工艺的影响很大。天津新型CeYAP晶体材料

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