山东CeYAP晶体

闪烁材料的发展历史可以大致分为几个阶段？Ce: YAP晶体的红外光谱在4.9 um、4.0 um、3.7 um和3.1 um处有吸收带，这可归因于Ce3离子从2F5/2跃迁到2 F7/2。紫外-可见吸收光谱在303 nm、290 nm、275 nm、238 nm处有吸收峰，这可归因于Ce3离子从2F5/2能级跃迁到5d能级。Ce: YAP晶体的d-f跃迁为宽带发射，峰值在365 nm。Ce 3的光致发光强度呈单指数形式衰减，室温下其衰减常数约为16-18ns。由于YAP矩阵中的各种缺陷能级都能俘获电荷载流子，高能射线和粒子激发产生的闪烁光衰减常数远大于18ns，一般在22-38 ns之间，也有慢分量和强背景。1.5.2铈：钇铝石榴石高温闪烁晶体的研究从光学上说，YAP是一种负双轴晶体。随着Ce3+ 离子浓度增加，CeYAP晶体的吸收边发生红移，造成了样品的自吸收。山东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。江苏专业CeYAP晶体元件四价离子掺杂有助于提高Ce:Yap晶体的部分闪烁性能。

为了了解过渡金属掺杂对Ce: YAP自吸收可能产生的影响，我们对比了Cu(0.5%), Fe(0.5%)，Mn(0.5%) 等过渡金属掺杂的纯YAP晶体的透过谱。由此可见，Mn掺杂YAP在480nm处有明显吸收峰，Cu 掺杂则在370nm左右存在吸收峰，Fe掺杂YAP并将在下节讨论。我们生长的Ce: YAP 在350nm到500nm范围内不存在额外吸收峰，少量过渡金属离子的存在对吸收只会造成线性叠加影响, 且低浓度吸收并不足以造成Ce: YAP晶体的自吸收，因此过渡金属离子污染造成Ce: YAP吸收带红移可能性不大。

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。用水平区熔法生长了CeYAP闪烁晶体，然后研究了不同方法生长的CeYAP晶体的光学和闪烁性质。

目前Ce:YAG高温闪烁晶体已经商业化，主要用于扫描电子显微镜(SEM)的显示元件，其生长方法主要有直拉法和温度梯度法。近年来，Ce:YAG单晶薄膜[84]和Ce:YAG陶瓷[85-87]等闪烁体以其独特的优势引起了人们的关注。发光是一种能量被物体吸收并转化为光辐射(不平衡辐射)的过程，具有普遍的应用领域。闪烁体作为高能粒子探测和核医学成像，是目前发光领域的重要研究内容。载流子也可以被晶格中的浅陷阱俘获。这些俘获的载流子可以被热释放并参与复合过程，从而增加晶体的发射持续时间。CeYAP晶体具有较高的能量分辨率。山东CeYAP晶体

二价离子掺杂对Ce: YAP晶体的闪烁性能有很强的负面影响。山东CeYAP晶体

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。山东CeYAP晶体

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