鈰離子摻雜的高溫閃爍晶體具有高光輸出和快速衰減等閃爍特性，是無機閃爍晶體的重要發(fā)展方向。Ce:YAP和Ce:YAG高溫閃爍晶體具有良好的物理化學性質，在無機閃爍晶體中占有優(yōu)勢，在探測中低能粒子射線方面有很大的潛在應用。隨著應用要求的變化，閃爍晶體的尺寸越來越大，生長大尺寸的閃爍晶體變得越來越重要。同時，國內生長的Ce:YAP晶體的自吸收問題長期存在，導致無法有效提高光產額。因此，解決自吸收問題，生長大尺寸Ce:YAP晶體對閃爍材料的研究和應用具有重要意義。CeYAP高溫閃爍晶體具有優(yōu)異的閃爍性能和獨特的物理化學性質。湖南雙摻CeYAP晶體生產

YAP晶體的生長過程：生長氣氛：由于采用中頻加熱方式，主要保溫材料為高熔點絕熱氧化物(氧化鋯、氧化鋁等)。)，雖然爐內充滿高純氬氣體，但整個直拉法體系仍保持弱氧化，使Ce4離子含量增加。研究表明，Ce4離子對Ce3離子發(fā)光有猝滅作用。因此，在生長過程中，我們通常在惰性氣氛中生長，并試圖在弱還原氣氛中生長，其中惰性氣氛是高純氬氣體，弱還原氣氛是高純氬和高純氫的混合氣體(2-10%氫氣)。 不同氣氛生長Ce: YAP晶體Ce3+ 濃度有什么不同？河南品質CeYAP晶體批發(fā)價1680℃高溫氫氣退火后，CeYAP晶體中同時包含YAP相和YAG相。

近年來，出現(xiàn)了一些新的快速閃爍材料，如Zn0基閃爍體、摻鐠氧化物晶體[2，3]、Yb: YAG等。Zn0和Yb: YAG的衰減時間小于1ns，但出光率低，Zn0晶體的生長非常困難。由于Pr3中d-f躍遷發(fā)光的存在，其氧化物晶體的衰變時間比摻鈰氧化物晶體快。比如Pr3360YAG是17ns，但是Pr的復雜能級對光產額影響很大。0近有報道稱，摻鎵Zn0的發(fā)光強度有了很大的提高，對時間特性影響不大。由于各種原因，這些新的閃爍材料在實際應用之前還有很長的路要走。閃爍材料會議也經常舉行。

Ce: YAG 閃爍晶體的生長參數(shù)：根據Ir坩堝的尺寸以及熱場條件，通過觀察YAP熔體對流狀態(tài)，本論文選擇晶體轉速為10-20RPM；考慮到Ce離子在YAP晶體中的分凝系數(shù)較大（約為0.5）和晶體的尺寸（Φ55mm），實驗中選用了1-2mm/h的提拉速度。生長流程：裝爐→抽真空→充氣→升溫化料→烤晶種→下種→縮頸→生長→提拉→降溫→取出晶體進行退火。在裝爐時，為了保證爐體內徑向溫度軸對稱分布，線圈中心、石英管中心、坩堝中心及籽晶中心應該保持一致。CeYAP晶體在中低能量粒子射線探測方面有很大的應用前景。

比較了摻雜不同價離子對Ce: YAP晶體自吸收的影響。發(fā)現(xiàn)二價離子對Ce: YAP晶體的閃爍性能有很強的負面影響，而四價離子有助于提高晶體的閃爍性能。還研究了錳離子摻雜對Ce: YAP晶體性能的影響。利用溫度梯度法，生長了直徑為110毫米的Ce: YAG閃爍晶體，該晶體具有良好的形狀和光學性質。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)光效率的影響，發(fā)現(xiàn)1100氧退火對提高晶體發(fā)光強度的效果比較好。在離子晶體中還觀察到了一種新的內在發(fā)光：中心帶上部和價帶之間的躍遷，簡稱為中心-價帶躍遷。這種發(fā)光躍遷衰減時間快(子納秒級)，但光輸出低。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。河南品質CeYAP晶體批發(fā)價

CeYAP晶體穩(wěn)定的化學性質和良好的探測性能，在核醫(yī)學，核防護等方面有著較廣的應用前景。湖南雙摻CeYAP晶體生產

過渡金屬離子摻雜對YAP晶體透射邊緣的影響，由于過渡金屬離子D層具有更多的電子能級，容易受到晶場的影響，因此YAP晶體中可能存在更多的吸收帶。為了了解過渡金屬摻雜對Ce: YAP自吸收的可能影響，我們比較了摻雜過渡金屬如銅(0.5%)、鐵(0.5%)和錳(0.5%)的純YAP晶體的透射光譜。從圖4-11可以看出，Mn摻雜的yap在480nm處有明顯的吸收峰，而Cu摻雜的YAP在370nm左右有吸收峰，F(xiàn)e摻雜的YAP將在下一節(jié)討論。我們生長的Ce: YAP在350nm ~ 500nm范圍內沒有額外的吸收峰，少量過渡金屬離子的存在只會對吸收產生線性疊加效應，低濃度吸收不足以引起Ce: YAP晶體的自吸收，因此過渡金屬離子污染不太可能引起Ce3360Yap吸收帶紅移。同時，GDMS分析結果還表明，我們生長的Ce: YAP晶體中過渡金屬的含量小于10ppm，對晶體發(fā)光的影響可以忽略不計。湖南雙摻CeYAP晶體生產

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