贵州CeYAP晶体元件

国外生长的YAP单晶已达到50毫米，长约150毫米，重约1380克。随着生长技术的提高，中科院上海光学力学研究所已经能够生长出直径为50 mm的大单晶，但形状控制和质量有待进一步提高。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d-f跃迁为宽带发射，峰值在365 nm。贵州CeYAP晶体元件

上式(1.10)中的Wi是构成晶体的原子I的重量百分比，Zi是构成晶体的原子I的原子序数。入射到晶体中的光子和电子(或正电子)在晶体中经过一定距离后能量下降到1/e。这个距离称为晶体的辐射长度(通常表示为X0)。它袋表闪烁体对辐射的截止能力。从上面的定义可以得出结论：X0=1/ (1.11)可以看出，辐射长度(X0)与吸收系数()成反比，所以吸收系数越大。辐射长度越短。辐射长度可由以下公式近似表示：X0=180A/(Z2) (1.12)其中a为原子量，z为有效原子数，为密度。从这个公式可以看出，有效原子序数和密度越高，晶体的辐射长度越短。由于电磁量热仪用闪烁晶体的长度一般为20 X0，因此使用辐射长度较小的晶体有利于减小探测器的尺寸。另一方面，辐射长度越长，所需的材料越长，很难保证材料的均匀性。品质CeYAP晶体生产厂家有观点认为YAP晶体的本征紫外发光中心与反位缺陷YAl3+有关。

品质优的CeYAP晶体注意事项：用提拉法生长大尺寸Ce: YAP晶体，包括改进生长设备和调整生长工艺。因为以前的生长工艺不适合生长大尺寸的Ce: YAP晶体，尤其是晶体形状、肩部和等径部分不能得到有效控制，影响晶体质量。为了解决存在的问题，我们改进了晶体生长炉的功率控制系统和重量传感系统，重新设计了坩埚和保温罩，并对温度场过程进行了适当的探索。Ce:YAG衰减快(80ns)，在530nm处发出荧光，其发射波长与硅光电二极管的探测敏感区相匹配，因此可应用于低能射线粒子的探测等领域。

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。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。

有人计算过YAP晶体的能带结构[77，78]。结果表明，该氧化物晶体的价带顶端由未结合的O2-离子组成，而价带he心主要由O2-离子的2S能级和Y3离子的4P能级的混合物组成。导带底部主要由Y3离子的4d和5S轨道组成，而Al3的3d能级在导带中占据较高的能级位置。YAP晶体的禁带宽度为7.9 eV，主要由Y-O相互作用决定，而不是Al-O相互作用。文献[26]中也报道了YAP晶体的带隙为8.02 eV。由于YAP晶体结构的各向异性，很难获得高质量的晶体，但由于其广阔的应用前景，人们对YAP晶体的生长过程做了大量的探索和研究。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。贵州CeYAP晶体元件

CeYAP晶体，掺铈YAP晶体兼有高光输出和快衰减时间的闪烁特征。贵州CeYAP晶体元件

不同温度退火的Fe: YAP样品的吸收光谱和差分吸收光谱是Fe: YAP样品在不同温度退火后的吸收光谱和微分吸收光谱。Fe: YAP晶体的吸收光谱在203纳米、246纳米、270纳米和325纳米附近有吸收峰。差示吸收光谱显示，氢退火后264 ~ 270纳米波长范围内的吸收明显减弱，氧退火后321纳米出现差示吸收峰。可以认为246 nm和270 nm处的吸收与Fe3有关，即Fe3和Fe2之间存在跃迁[102]。除了321nm处的吸收，YAP: Fe的几个吸收峰与纯YAP晶体的吸收峰有一定距离，这不能解释纯YAP(Ce: YAP)中的其他吸收峰与铁有关。 贵州CeYAP晶体元件

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