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(chǎng)合下，經(jīng)常使用吸收系數(shù)()、輻射長(zhǎng)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)。CeYAG閃爍晶體熱力學(xué)性能穩(wěn)定。湖南大尺寸CeYAG晶體廠家
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, 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題及其發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)開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。湖南大尺寸CeYAG晶體廠家用CeYAG與硅光二極管耦合制成的閃爍探測(cè)器可應(yīng)用于低能射線、粒子等輕帶電粒子的探測(cè)等核物理實(shí)驗(yàn)。
一種藍(lán)光半導(dǎo)體激光器激發(fā)CeYAG晶體的照明系統(tǒng)，包括藍(lán)光半導(dǎo)體激光器、光學(xué)耦合透鏡組、光纖、CeYAG晶體模塊、光學(xué)透鏡組，上述元件依次排列于同一光路上。其中N個(gè)(N≥1)藍(lán)光半導(dǎo)體激光器經(jīng)過光學(xué)耦合透鏡組的準(zhǔn)直和聚焦，耦合進(jìn)光纖，多根光纖可以進(jìn)行捆綁合束，也可以進(jìn)行熔融拉錐合束，從光纖出來的藍(lán)光半導(dǎo)體激光激發(fā)具有高激光損傷閾值的CeYAG晶體模塊，產(chǎn)生490～700nm波段的熒光(即受激發(fā)熒光)，并通過對(duì)CeYAG晶體模塊的光學(xué)設(shè)計(jì)達(dá)到對(duì)透射的藍(lán)色激光和受激發(fā)熒光的勻化，光學(xué)透鏡組對(duì)CeYAG晶體模塊勻化后的光線進(jìn)行配光曲線的調(diào)節(jié)，從而產(chǎn)生用于照明領(lǐng)域的均勻白光。
在Ce:YAG晶體中，Ce3離子以D2對(duì)稱性取代Y3位。在晶體場(chǎng)的作用下，4f1電子構(gòu)型的Ce3離子基態(tài)分裂為2F5/2和2F7/2雙態(tài)，其5d能級(jí)分裂為5個(gè)子能級(jí)，比較低5d子能級(jí)離基態(tài)約22 000波。在Ce:YAG閃爍晶體中，其吸收熒光光譜也屬于F-D躍遷，具有寬帶、衰減快的特點(diǎn)。在可見光范圍內(nèi)可以觀察到4個(gè)特征吸收峰，峰值波長(zhǎng)分別為223nm、340nm、372nm和460nm，對(duì)應(yīng)于Ce3離子從4f到5d的亞能級(jí)躍遷。在室溫下，其熒光光譜為500納米至700納米的寬帶光譜，峰值約為525納米，對(duì)應(yīng)比較低5d子能級(jí)至2F5/2基態(tài)能級(jí)。如果高能射線入射，其熒光光譜向紅色移動(dòng)，發(fā)射波長(zhǎng)為550納米，可以很好地與硅光二極管耦合。CeYAG單晶在340nm和460nm處有明顯的吸收峰。
釔鋁石榴石(Y3Al5O12或YAG)單晶體是優(yōu)良的激光基質(zhì)材料以及光學(xué)襯底材料，例如，Nd:YAG和Yb:YAG激光晶體已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、**醫(yī)療、以及科研等領(lǐng)域。特別是近二十年來，隨著LD泵浦固體激光器的迅猛發(fā)展，國(guó)際上對(duì)Yb:YAG激光晶體又掀起研究高潮，出現(xiàn)了大量的文獻(xiàn)報(bào)道。早期為了發(fā)展可調(diào)諧激光晶體，人們研究了Ce:YAG晶體的光學(xué)特性，由于存在嚴(yán)重的激發(fā)態(tài)吸收，使得Ce:YAG的研究停滯不前[。盡管1967年，Blasse已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Ce:YAG熒光粉[98]具有優(yōu)良的閃爍性能，但是對(duì)其單晶的研究并沒有受到足夠的重視。CeYAG晶體發(fā)光中心波長(zhǎng)為550nm，可以與硅光二極管等探測(cè)設(shè)備有效耦合。湖南大尺寸CeYAG晶體廠家
通常應(yīng)用的閃爍晶體材料都是用人工方法培育出來的。湖南大尺寸CeYAG晶體廠家
CeYAG單晶復(fù)合紅色熒光粉的制備及其在白光LED上的應(yīng)用，采用提拉法生長(zhǎng)了CeYAG單晶，并以CeYAG單晶取代傳統(tǒng)CeYAG熒光粉用于制備白光發(fā)光二極管(LED)，研究了CeYAG單晶厚度的變化對(duì)其色坐標(biāo)，亮度，發(fā)光效率和色溫的影響.由于460nm藍(lán)光芯片激發(fā)的CeYAG單晶白光LED缺少紅光成分，采用流延法將紅色熒光粉CaAlSiN_3:Eu~(2+)涂覆在CeYAG單晶襯底上制備白光LED.制備的白光LED色度隨紅粉含量的變化由冷白光逐漸向暖白光區(qū)域移動(dòng)，色溫逐漸降低，顯色指數(shù)上升。湖南大尺寸CeYAG晶體廠家
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