廣西人工CeYAG晶體定制

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-10-09

CeYAG晶體色心和缺陷的伽馬射線輻照研究,利用伽瑪射線研究了Ce3+:Y3AlO12晶體的輻照色心缺陷,比較了采用提拉法和溫梯法生長的Ce3+Y0Al5O12晶體中產(chǎn)生的不同色心缺陷,并利用吸收光譜,激發(fā)發(fā)射光譜和退火等方法分析了晶體中235nm和370nm色心吸收帶的形成原因,指出晶體中的235nm吸收帶由F+色心引起.進(jìn)一步分析了YAG晶體的輻照,證實(shí)了370nm色心的來源,表明370nm吸收帶與F-類色心相關(guān)。一直到1992年,Ce:YAG晶體才被提出用作閃爍材料而引起人們的興趣。接著,Moszynski和Ludziejewski等人分別于1994年和1997年對Ce:YAG晶體的閃爍性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,并指出Ce:YAG晶體具有優(yōu)良的閃爍性能。 在行李安檢、集裝箱檢查、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域,閃爍晶體都發(fā)揮著不可替代的作用。廣西人工CeYAG晶體定制

隨著高能物理、核物理及相關(guān)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)無機(jī)閃爍晶體的缺點(diǎn)日益突出。尋找新的高光輸出快速衰減的無機(jī)閃爍晶體具有重要的科學(xué)意義和巨大的市場價(jià)值。20世紀(jì)80年代末和90年代初,國際上掀起了對高光輸出快速衰減的無機(jī)閃爍晶體的研究熱潮。其中,1990年成立的隸屬于歐洲核中心(CERN)的“水晶透明協(xié)作”研究小組,是由來自十幾個(gè)國家的材料科學(xué)家、固體物理學(xué)家和探測器專家組成的跨學(xué)科研究小組[39]。其主要目標(biāo)是研究和開發(fā)新的無機(jī)閃爍晶體,以滿足日益增長的大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)和其他高能物理實(shí)驗(yàn)對閃爍探測器的需求。廣西人工CeYAG晶體定制深剖Ce;YAG晶體,隸屬于無機(jī)閃爍晶體。

隨著高能物理、核物理及相關(guān)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)無機(jī)閃爍晶體的缺點(diǎn)日益突出。尋找新的高光輸出快速衰減的無機(jī)閃爍晶體具有重要的科學(xué)意義和巨大的市場價(jià)值。20世紀(jì)80年代末和90年代初,國際上掀起了對高光輸出快速衰減的無機(jī)閃爍晶體的研究熱潮。其中,1990年成立的隸屬于歐洲核中心(CERN)的“水晶透明協(xié)作”研究小組,是由來自十幾個(gè)國家的材料科學(xué)家、固體物理學(xué)家和探測器專家組成的跨學(xué)科研究小組[39]。其主要目標(biāo)是研究和開發(fā)新的無機(jī)閃爍晶體,以滿足日益增長的大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)和其他高能物理實(shí)驗(yàn)對閃爍探測器的需求。

Ce:YAG無機(jī)閃爍晶體的性能表征有哪些?顯然,以NaI:Tl和BGO為表示的傳統(tǒng)無機(jī)閃爍晶體已經(jīng)不能滿足閃爍晶體在許多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ω吖廨敵龅目焖偎p要求(前一節(jié)1.2.1.1描述的三個(gè)要求)。而且,隨著閃爍探測器技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)無機(jī)閃爍晶體的局限性將日益突出。另一方面,市場對高光輸出快速衰減的新型無機(jī)閃爍晶體的需求將變得日益迫切。例如,為了提高PET探測器的時(shí)空分辨率,新一代PET探測器往往要求無機(jī)閃爍晶體具有更大的光輸出、更快的衰減常數(shù)(小于100ns)和更高的密度(大于7g/cm3) [41]。CeYAG晶體具有位于230,340和460nm波段的Ce3+離子的特征。

物質(zhì)的有效原子序數(shù)可由公式計(jì)算:式中,Wi為構(gòu)成晶體的原子I的重量百分比,Zi為構(gòu)成晶體的原子I的有效原子數(shù)。從公式中可以看出,大的有效原子序數(shù)往往與重密度不一致。此外,在許多場合下,經(jīng)常使用吸收系數(shù)()、輻射長度(X0)和摩爾半徑(RM)來代替晶體的有效原子序數(shù)或密度來表征無機(jī)閃爍晶體的性能。這些性能參數(shù)與晶體的密度()和有效原子序數(shù)(z)之間的關(guān)系如下[14][24]。,RMX0 (Z 1.2)/37.74(1.12)(ne是晶體中的電子密度和吸收截面,a是原子量)當(dāng)I (t)=i0/e時(shí),t=就是所謂的光衰減常數(shù)。Ce:YAG單片機(jī)還可以作為掃描電子顯微鏡的顯示元件。江西進(jìn)口CeYAG晶體型號

通常應(yīng)用的閃爍晶體材料都是用人工方法培育出來的。廣西人工CeYAG晶體定制

無機(jī)閃爍晶體(Ce:YAG)的閃爍機(jī)理之電子空穴對的產(chǎn)生,該過程可由以下公式(1.1)表示:A + hν → A+ + e在上式中,hν 是入射γ光子的能量;a表示是無機(jī)閃爍晶體中的原子;a+是離子;e是產(chǎn)生的一次電子。在這個(gè)過程中,原子的內(nèi)層也會(huì)產(chǎn)生初級空穴。閃爍機(jī)制的第二步是電子和空穴的豫過程。一方面,對于非輻射豫或輻射豫,A離子通過內(nèi)部空穴從K層遷移到L、M和其他俄歇層而發(fā)射光子,從而發(fā)射俄電子。通常,非輻射豫的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輻射豫的概率。廣西人工CeYAG晶體定制

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