云南大尺寸CeYAP晶体生产

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。二价离子掺杂对Ce: YAP晶体的闪烁性能有很强的负面影响。云南大尺寸CeYAP晶体生产

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。江苏国产CeYAP晶体企业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。

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。

YAP晶体的生长过程：(1)籽晶：的选择籽晶的走向和质量直接影响直拉晶体的质量。对于YAP单晶，由于其严重的各向异性，B轴的热膨胀系数远大于A轴和C轴(A:4.2 10-6 oc-1，B:11.7 10-6 oc-1，C:5.1 10-6 oc-1)，在生长过程中容易产生结构应力和相应的热应力。这些热应力也为了减少这种影响，我们选择了《100〉中的YAP 籽晶，〈010〉中的〈001〉中的〈101〉中的〈籽晶尺寸为8 50mm(2)热场的选择：由于YAP晶体热膨胀系数和热导率的轴向差异，除了选择合适的籽晶外，选择合适的温度场环境更为重要。由于钙钛矿结构的YAP晶体的孪晶习性很容易揭示，为了克服孪晶的形成，需要在固液界面和整个生长室中形成合适的温度梯度。我们生长的Ce: YAP 在350nm到500nm范围内不存在额外吸收峰。

目前国内生长的Ce: YAP晶体仍存在出光率低的问题，其机理应该与自吸收有关，但尚未得到有效解决。为了比较不同退火条件下退火对自吸收的影响，我们测量了相同厚度(2mm)和浓度(0.3%)的Ce: YAP晶体在不同温度和气氛下退火后的透射光谱、荧光光谱和XEL光谱。从图4-8可以看出，直拉法生长的Ce: YAP晶体经氢退火后透射边蓝移，自吸收减弱。当进行氧退火时，通过边缘红移增强了自吸收。氢的退火温度越高，自吸收越弱。氧的退火温度越高，自吸收越强。然而，退火温度的上限约为1600。如果温度太高，晶体容易起雾，导致几乎不渗透。CeYAP高温无机闪烁晶体主要应用于快速gamma射线探测、动物PET影像扫描仪、电子成像等。江苏国产CeYAP晶体企业

分析CeYAP晶体的自吸收机制，发现Ce4离子有一个电荷转移吸收峰，其半峰全宽接近100纳米。云南大尺寸CeYAP晶体生产

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。云南大尺寸CeYAP晶体生产