電子、空穴和激子的相互作用將導致局域化。許多離子晶體表現(xiàn)出一種有趣的現(xiàn)象，即價帶空穴位于正常晶格中，這種現(xiàn)象被稱為自陷。在熱化過程中，空穴達到價帶的頂部，并被限制在特定的陰離子中。對于堿金屬鹵化物晶體，這意味著一個鹵化物離子轉(zhuǎn)變成一個原子：X- X0。該鹵原子X0將在一定程度上極化環(huán)境，并且該系統(tǒng)將顯示出軸向弛豫，導致這種局部空穴被兩個相鄰的陰離子共享。這種狀態(tài)被稱為X2分子或Vk中心。在低溫下(通常t <200 k)，Vk核是穩(wěn)定的，位于兩個陰離子上的空穴稱為自陷空穴，電離輻射后離子晶體形成自陷空穴的平均時間為10-11 s到10-12 s，這個時間比自由空穴和導帶電子的復合時間短。因此，純離子晶體中的大多數(shù)空穴很快轉(zhuǎn)化為Vk中心。 Ce:YAP高溫閃爍晶體的研究！CeYAP晶體具有良好的物化性能，是無機閃爍晶體中較有優(yōu)勢的晶體。湖北CeYAP晶體性能
在弱還原氣氛下生長的Ce:YAP晶體，發(fā)現(xiàn)自吸收得到有效緩解，2mm厚度晶體透過邊藍移近30nm，熒光激發(fā)的發(fā)光強度提高了50%以上。同時研究了還原氣氛生長對Ce:YAP晶體其他閃爍性能的影響。1．生長了不同價態(tài)離子摻雜的Ce:YAP晶體，以研究電荷補償效應對Ce4+離子的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩價離子對Ce:YAP晶體閃爍性能有很強的負面影響，四價離子則有于助提高晶體的部分閃爍性能。2．研究了Mn離子摻雜對Ce:YAP晶體性能的影響。發(fā)現(xiàn)YAP基質(zhì)中Ce，Mn之間存在明顯的能量轉(zhuǎn)移過程。由于存在Ce3+離子的非輻射躍遷，Ce,Mn:YAP的衰減時間的快慢成分均變?yōu)樵瓉淼囊话?，其中快成分?0ns左右，其小尺寸樣品可作為超快閃爍體應用。Ce:YAP晶體的吸收光譜和熒光光譜受不同的生長方法和不同的后熱處理工藝的影響很大。山西雙折射CeYAP晶體參數(shù)晶體吸收高能射線后，晶體內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱化電子空穴對。
用溫梯法成功生長了直徑為 110mm 的大尺寸 Ce: YAG 閃爍晶體，晶體具有良好的外形和光學性質(zhì)。研究了不同溫度和氣氛等退火條件對 Ce: YAG（TGT）閃爍晶體發(fā)光性能的影響，發(fā)現(xiàn)1100℃ 氧氣退火對提高晶體的發(fā)光強度具有比較好效果，發(fā)光強度提高了近60%。并初步分析了 Ce: YAG（TGT）閃爍晶體存在的缺陷以及其對晶體的發(fā)光性能和閃爍時間的影響。測試了大尺寸 Ce: YAG 閃爍晶體的相對光輸出、γ射線靈敏度與DD中子靈敏度、γ射線相對能量響應等性能，結(jié)果表明溫梯法生長的Ce: YAG 晶體在高能射線和中子探測方面具有較大的應用價值。 陜西CeYAP晶體供應YAP中形成色心的另外一種可能原因是晶體中存在雜質(zhì)離子.
有人計算過YAP晶體的能帶結(jié)構(gòu)[77，78]。結(jié)果表明，該氧化物晶體的價帶頂端由未結(jié)合的O2-離子組成，而價帶he心主要由O2-離子的2S能級和Y3離子的4P能級的混合物組成。導帶底部主要由Y3離子的4d和5S軌道組成，而Al3的3d能級在導帶中占據(jù)較高的能級位置。YAP晶體的禁帶寬度為7.9 eV，主要由Y-O相互作用決定，而不是Al-O相互作用。文獻[26]中也報道了YAP晶體的帶隙為8.02 eV。由于YAP晶體結(jié)構(gòu)的各向異性，很難獲得高質(zhì)量的晶體，但由于其廣闊的應用前景，人們對YAP晶體的生長過程做了大量的探索和研究。我國生長的Ce: YAP晶體存在嚴重的自吸收問題，直接影響晶體的發(fā)光效率。
假設電子空穴對轉(zhuǎn)化為閃爍光子的效率為(與從電子空穴對到發(fā)光中心的能量轉(zhuǎn)移效率和發(fā)光中心的量子效率有關(guān))，因此，無機閃爍晶體的光輸出主要與晶體成分(，Eg)、電子空穴向發(fā)光中心的能量轉(zhuǎn)移效率和發(fā)光中心的量子效率()有關(guān).NaI:Tl閃爍晶體具有比較大光輸出(約48，000 ph/mev)。將其他無機閃爍晶體的光輸出與NaI:Tl晶體的光輸出進行比較得到的相對值(%NaI(Tl))稱為“相對光輸出”。相對光輸出通常用于表征無機閃爍晶體的光輸出。密度、線性吸收系數(shù)、質(zhì)量吸收系數(shù)、有效原子序數(shù)、輻射長度和莫里哀半徑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩價離子對Ce:YAP晶體閃爍性能有很強的負面影響，四價離子則有于助提高晶體的部分閃爍性能。湖北CeYAP晶體性能
由于過渡金屬離子d層電子能級較多，且易受晶場影響，在YAP晶體中可能存在較多吸收帶。湖北CeYAP晶體性能
生長CeYAP晶體批發(fā)價過渡金屬摻雜對YAP晶體透過邊有哪些影響？Ce: YAP晶體自吸收機制分析，從以上實驗可以看出，存在自吸收的累積效應，隨著厚度和濃度的增加而增加。在氧氣氛中退火后，自吸收增加，而在還原氣氛中，自吸收減少。自吸收隨ce離子濃度的增加而增加，與Ce離子有明顯的相關(guān)性，說明雜質(zhì)離子引起自吸收有兩種可能：一種可能是Ce原料附帶的；另一種可能是其他原料中的雜質(zhì)可以與Ce離子相互作用形成吸收中心。如果Ce原料上有雜質(zhì)附著，CeO2原料純度為5N，Ce離子的熔體濃度小于0.6%，兩者之間的倍增為0.1ppm數(shù)量級，那么這種雜質(zhì)的可能性很小。湖北CeYAP晶體性能
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