YAP晶體屬于扭曲鈣鈦礦結(jié)構的正交晶系，可視為晶格常數(shù)A=5.328，B=7.367，C=5.178的Al-O 八面體，所有頂點共享而成的三維結(jié)構，其結(jié)構如圖1-7所示。一個YAP原細胞中有四個YAP分子，晶體中有兩種可以置換的陽離子位置：一種是扭曲的YO12多面00置(y3半徑ry=1.02)；另一個接近理想的八面00置(ral=0.53)。Ce3離子的半徑為1.03，取代了YAP中具有C1h對稱性的Y3離子。由于失真，實際配位數(shù)相當于8。該體系中有三種穩(wěn)定的化合物：(1) y3al5o12 (YAG)，摩爾比為1)y2 O3al2o 3=:5；(2)摩爾比為2:1的單斜化合物y4al 2o 9(YAM)；(3)摩爾比為1:1的氧化釔(YAP)。YAP是一種均勻熔化的化合物，從熔點到室溫沒有相變。CeYAP晶體在裝爐時，為了保證爐體內(nèi)徑向溫度軸對稱分布，線圈、石英管、坩堝及籽晶中心應該保持一致。上?？蒲杏肅eYAP晶體廠家
Ce:YAP晶體生長原料需要哪些？無機閃爍晶體在將高能射線或粒子轉(zhuǎn)化為低能光子的過程中，會發(fā)生一系列微觀過程，如一級和二級電離和激發(fā)、電子-空穴、光子和激子的遷移、電子與電子、電子與聲子(矩陣)之間的弛豫、電子-空穴對的俘獲、電子-空穴對與熒光中心之間的能量轉(zhuǎn)移等。當經(jīng)歷電離事件時，閃爍體處于從非平衡狀態(tài)到平衡狀態(tài)的弛豫過程中。大量的熱化電子空穴對和這些電子產(chǎn)生的相當一部分低能激子0終會轉(zhuǎn)化為發(fā)射光子，從高能輻射到紫外或可見光光子的過程就是閃爍過程。湖北進口CeYAP晶體現(xiàn)貨有觀點認為YAP晶體的本征紫外發(fā)光中心與反位缺陷YAl3+有關。
有時線性吸收系數(shù)被質(zhì)量吸收系數(shù)微米=/d (d袋表密度)代替。因為質(zhì)量吸收系數(shù)與材料的晶體結(jié)構和相態(tài)無關。與鹵素化合物晶體相比，氧化物晶體具有優(yōu)異的熱力學性質(zhì)和穩(wěn)定的化學性質(zhì)。因此，鈰離子摻雜的無機氧化物閃爍晶體，包括鋁酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽和磷酸鹽，已經(jīng)引起了極大的關注和光泛的研究。下表總結(jié)了鈰離子摻雜氧化物和硫化物閃爍晶體的基本閃爍特性。由表可知，大多數(shù)摻鈰離子的氧化物閃爍晶體具有高光輸出和快速衰減的特性，尤其是摻鈰離子的鋁酸鹽和硅酸鹽閃爍晶體具有誘人的閃爍特性，如Ce:YAP、Ce3360YAG、Ce:LSO和Ce3360Lyso，被認為是新一代高性能無機閃爍晶體。
品質(zhì)優(yōu)的CeYAP晶體注意事項：用提拉法生長大尺寸Ce: YAP晶體，包括改進生長設備和調(diào)整生長工藝。因為以前的生長工藝不適合生長大尺寸的Ce: YAP晶體，尤其是晶體形狀、肩部和等徑部分不能得到有效控制，影響晶體質(zhì)量。為了解決存在的問題，我們改進了晶體生長爐的功率控制系統(tǒng)和重量傳感系統(tǒng)，重新設計了坩堝和保溫罩，并對溫度場過程進行了適當?shù)奶剿?。Ce:YAG衰減快(80ns)，在530nm處發(fā)出熒光，其發(fā)射波長與硅光電二極管的探測敏感區(qū)相匹配，因此可應用于低能射線粒子的探測等領域。YAP基體中Mn離子和Ce離子之間存在明顯的能量轉(zhuǎn)移過程。
為了了解過渡金屬摻雜對Ce: YAP自吸收可能產(chǎn)生的影響，我們對比了Cu(0.5%), Fe(0.5%)，Mn(0.5%) 等過渡金屬摻雜的純YAP晶體的透過譜。由此可見，Mn摻雜YAP在480nm處有明顯吸收峰，Cu 摻雜則在370nm左右存在吸收峰，F(xiàn)e摻雜YAP并將在下節(jié)討論。我們生長的Ce: YAP 在350nm到500nm范圍內(nèi)不存在額外吸收峰，少量過渡金屬離子的存在對吸收只會造成線性疊加影響, 且低濃度吸收并不足以造成Ce: YAP晶體的自吸收，因此過渡金屬離子污染造成Ce: YAP吸收帶紅移可能性不大。四價離子摻雜有助于提高Ce:Yap晶體的部分閃爍性能。上海科研用CeYAP晶體廠家
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。上海科研用CeYAP晶體廠家
本文主要討論了大尺寸Ce:YAP晶體的生長和自吸收以及用溫度梯度法生長和退火大尺寸Ce:YAG晶體，以提高晶體的實用性能。釔鋁石榴石(Y3Al5O12或YAG)單晶是一種優(yōu)良的激光基質(zhì)材料和光學襯底材料，其中Nd:YAG和Yb:YAG激光晶體得到了普遍的應用。Ce:YAG晶體作為閃爍材料在1992年引起了人們的注意。Moszynski和Ludziejewski分別于1994年和1997年系統(tǒng)地研究了Ce:YAG晶體的閃爍特性，指出Ce:YAG晶體具有優(yōu)異的閃爍特性。同時，國內(nèi)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(chǎn)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。上海科研用CeYAP晶體廠家
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