CeYAG單晶與陶瓷的發(fā)光性能，制備了不同Ce~(3+)摻雜濃度(摩爾分?jǐn)?shù))的釔鋁石榴石(YAG)單晶和陶瓷，并對(duì)激光激發(fā)CeYAG單晶和陶瓷的光通量、光電轉(zhuǎn)換效率、顯色指數(shù)及色溫進(jìn)行了研究。在電流為2.6A的激光激發(fā)下，Ce~(3+)摻雜濃度為0.3%的陶瓷的光通量較高，為617.2lm;Ce~(3+)摻雜濃度為0.5%的單晶的顯色指數(shù)較高，為62，色溫為5841K。在功率為2.61W、材料中心功率密度達(dá)10.8W·mm-2的激光激發(fā)下，CeYAG單晶和陶瓷的光轉(zhuǎn)換均未達(dá)到飽和，對(duì)應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率均約為240lm·W-1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在高功率密度激光激發(fā)下，陶瓷和單晶均適用于產(chǎn)生高亮度白光。從宏觀上看，直拉法可以生長(zhǎng)出完整透明的Ce:YAG閃爍晶體。湖南品質(zhì)CeYAG晶體生產(chǎn)
與其它常用閃爍晶體相比，Ce:YAP晶體還具有下列閃爍特征：光輸出的溫度特性好。Ce:YAP晶體光輸出隨溫度變化特性，在25~200oC 區(qū)間內(nèi)，晶體光產(chǎn)額隨溫度增加基本保持不變。與其它晶體如NaI:Tl、BGO和CsI等相比，Ce:YAP的這種對(duì)溫度依賴小的特性可以使其在高溫環(huán)境下使用。 研究表明，Ce:YAG晶體的閃爍性能對(duì)Ce3+離子濃度有較強(qiáng)的依賴關(guān)系。YAG晶體的礦物學(xué)名稱為釔鋁石榴石，分子式為Y3Al5O12, 屬于立方晶系。Ce:YAG具有快衰減以及在550nm發(fā)射熒光，使得它可以應(yīng)用于中低能量γ射線α粒子的探測(cè)等領(lǐng)域。北京生長(zhǎng)CeYAG晶體加工閃爍晶體是典型的光電轉(zhuǎn)換材料。
目前，Ce:YAG高溫閃爍晶體業(yè)已商品化，主要用于掃描電鏡（SEM）的顯示部件，其生長(zhǎng)方法主要為提拉法和溫梯法。近年來(lái), Ce:YAG單晶薄膜[84]，以及Ce:YAG陶瓷[85-87]等閃爍體由于有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)也備受人們的關(guān)注.為了填補(bǔ)我國(guó)在高溫閃爍晶體研究領(lǐng)域的空白，本論文選取具有優(yōu)良閃爍性能的Ce:YAP和Ce:YAG高溫閃爍晶體為研究對(duì)象，圍繞高溫閃爍晶體存在的主要問(wèn)題及其發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)開(kāi)展了提拉法與溫梯法生長(zhǎng)Ce:YAP和Ce:YAG晶體的研究與表征工作。
通常，在閃爍晶體中，閃爍光的強(qiáng)度從零瞬開(kāi)始增加，并達(dá)到比較大值I0(t=0)，然后閃爍光將指數(shù)衰減(當(dāng)用一階動(dòng)力學(xué)處理時(shí))，晶體生長(zhǎng)的適宜溫度場(chǎng)主要通過(guò)選擇和調(diào)整石墨加熱器、鉬坩堝和鉬反射保溫屏的形狀和相對(duì)位置來(lái)獲得。所用鉬坩堝的尺寸為78毫米h70毫米，鉬坩堝錐形下部的籽晶槽中填充有111方向的純釔鋁石榴石籽晶。Ce:YAG晶體的生長(zhǎng)溫度約為1970，生長(zhǎng)周期約為15天。結(jié)晶完成后，晶體在爐內(nèi)原位退火，待爐內(nèi)溫度降至室溫后取出晶體。釔鋁石榴石晶體由于熱膨脹系數(shù)大于鉬，容易從鉬坩堝中取出，但晶體下部經(jīng)常與坩堝粘結(jié)，導(dǎo)致出坩堝取晶體時(shí)晶體下部邊緣開(kāi)裂。整個(gè)晶體內(nèi)部質(zhì)量完好無(wú)損CeYAG晶體具有位于230，340和460nm波段的Ce3+離子的特征。
關(guān)于新型閃爍晶體及其應(yīng)用的國(guó)際學(xué)術(shù)交流極其頻繁和活躍。例如，關(guān)于新閃爍晶體及其應(yīng)用的第1次國(guó)際會(huì)議“水晶2000”于1992年在法國(guó)夏蒙尼舉行，由“水晶透明協(xié)作”小組主辦。隨后，研究合作小組分別于1994年、1995年、1997年、1999年和2001年在美國(guó)，荷蘭，中國(guó)和俄羅斯舉行了兩年一次的新型閃爍材料學(xué)術(shù)研討會(huì)[39]。這些研討會(huì)極大地促進(jìn)了具有高光輸出和快速衰減的無(wú)機(jī)閃爍晶體的研究和發(fā)展。特別是鈰離子摻雜的無(wú)機(jī)閃爍晶體，如Ce:YAP、Ce:LSO和Ce:LuAP，受到了極大的關(guān)注，被認(rèn)為是新一代高光輸出、快衰減的無(wú)機(jī)閃爍晶體材料。提拉法生長(zhǎng)Ce:YAG晶體?無(wú)機(jī)閃爍體是一種能將高能射線(X/射線,入射到其上的)或粒子轉(zhuǎn)化為紫外光或可見(jiàn)光的晶體能量轉(zhuǎn)換器。北京生長(zhǎng)CeYAG晶體加工
CeYAG晶體可以用在LED照明上嗎？湖南品質(zhì)CeYAG晶體生產(chǎn)
鈰離子摻雜氧化物和硫化物閃爍晶體與鹵素化合物晶體相比，氧化物晶體具有優(yōu)良的熱力學(xué)性能以及穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。因此，鈰離子摻雜的無(wú)機(jī)氧化物閃爍晶體包括鋁酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽以及磷酸鹽等晶體受到人們的極大重視并被普遍研究[9]。表1-8總結(jié)了鈰離子摻雜氧化物閃爍晶體的基本閃爍性能[9]。從表中可以知道，多數(shù)鈰離子摻雜的氧化物閃爍晶體具有高光輸出和快衰減等特征，尤其是鈰離子摻雜的鋁酸鹽和硅酸鹽閃爍晶體具有誘人的閃爍性能，如Ce:YAP，Ce:YAG，Ce:LSO和Ce:LuAP等無(wú)機(jī)閃爍晶體，被譽(yù)為新一代高性能無(wú)機(jī)閃爍晶體山東專業(yè)加工CeYAG晶體用溫梯法成功生長(zhǎng)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(xué)性質(zhì)。湖南品質(zhì)CeYAG晶體生產(chǎn)
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