高能物理和核物理实验
随着核物理和高能物理的发展，出现了一个必须解决的问题，那就是粒子质量的起源。为了理解这个问题，世界上正在建造能量不断增加的大型对撞机和加速器。这些装置上用来测量各种质子、电子、Uons、介子等粒子能量的探针称为电磁量热仪，闪烁晶体是构建电磁量热仪的中心材料。例如，美国斯坦福线性加速中心(SLAC)、日本高能研究所(KEK)使用CsI(Tl)晶体进行Babar和BELLE实验、欧洲核中心(CERN)使用PbWO4晶体进行CMS实验等。表1-3列出了近年来世界上重要高能物理实验中使用的无机闪烁晶体[27][28]。表1-3近年来设计的晶体量热仪中使用的无机闪烁晶体
高能物理和核物理实验要求无机闪烁晶体密度高、衰减常数快、光输出高。此外，由于高能物理领域无机闪烁晶体数量巨大，合适的价格也是一个重要指标 哪里可以定制Ce：YAG？广东高科技CeYAG晶体
高温闪烁晶体今后的发展趋势主要包括以下几个方面：
第1，研究高温闪烁晶体中存在的各种点缺陷及其对闪烁性能的影响，真正实现无机闪烁晶体的分子优化与分子设计。
第2，寻求优化的高温闪烁晶体生长方法以及工艺技术。目前，多数高温闪烁晶体主要是通过提拉法生长的，探索改进的提拉法或其它的工程化生长工艺技术对研究开发高温闪烁晶体具有十分重要的意义。
第3，发展混合型高温闪烁晶体将是今后发展的趋势之一。例如，Ce:LuAP高温闪烁晶体具有十分诱人闪烁性能，但是在晶体生长过程中容易生成石榴石相，很难获得稳定的LuAP相，从而限制了晶体的使用.1近，研究表明，与Ce:LuAP晶体相比，混合型晶体Lux(RE3+)1-xAP:Ce (RE3+ = Y3+ or Gd3+)可以降低晶体生长难度以及生产成本，同时闪烁性能也比较理想。
第4，开展多掺杂以及探索新型发光离子的高温闪烁晶体也会逐步受到人们的重视。随着探测器件的小型化多功能化的迅猛发展，具有多种探测功能的复合闪烁探测单晶材料将会成为一个研究热点。另外，探索其它发光中心离子的闪烁性能也将会逐步引起人们的关注，特别对能与现有的探测设备耦合匹配，容易掺杂等激发离子的研究。 河北CeYAG晶体订做价格上海Ce：YAG晶体厂家有吗？
同时，关于新型闪烁晶体及其应用的国际学术交流极其频繁和活跃。例如，关于新闪烁晶体及其应用的第1次国际会议“水晶2000”于1992年在法国夏蒙尼举行，由“水晶透明协作”小组主办。随后，研究合作小组分别于1994年、1995年、1997年、1999年和2001年在美国，荷兰，中国和俄罗斯举行了两年一次的新型闪烁材料学术研讨会[39]。这些研讨会极大地促进了具有高光输出和快速衰减的无机闪烁晶体的研究和发展。特别是铈离子掺杂的无机闪烁晶体，如Ce:YAP、Ce:LSO和Ce:LuAP，受到了极大的关注，被认为是新一代高光输出、快衰减的无机闪烁晶体材料[9][12][40][39]。
Ce:YAP晶体的光谱特性
Ce3离子的光谱是由不同宇称的5d-4f跃迁产生的，因此晶体场对光谱有重要影响。YAP晶体具有畸变的钙钛矿结构，属于正交晶系(晶胞参数分别为a=5.176，b=7.35，c=5.307)，空间群为-pnma [66]。在YAP晶格中，Al3离子在钙钛矿结构中占据C1位对称的b位，其配位数为8；Y3离子在此结构中占据C1h对称的A位，配位数为12。当Ce3离子进入YAP晶格时，Ce3离子取代了具有C1h对称性的Y3离子。4f1电子构型Ce3离子的基态由2F7/2和2F5/2组成。室温下，一个电子占据基态2f5/2。5d态在低对称晶场(C1h)的作用下分裂成五个子能级其能级重心约为38300cm-1，f-d吸收和发射的斯托克斯频频移约为4500cm-1。当电子在5d-4f能级之间跃迁时，形成宽带吸收激发和发射光谱。在180-300 nm范围内有5个吸收带，峰值波长分别为220nm、238nm、275nm、290nm和303nm(一般在光谱上只能观察到0终4个峰值波长)，但这5个激发带在其激发光谱中是可以区分的(对应于370nm处的发射)。YAP晶体的基本吸收边(带隙)约为7.6eV Ce:YAG闪烁晶体在使用过程中有什么缺陷？
传统无机闪烁晶体的局限性
出现于20世纪40年代末的NaI:Tl闪烁晶体[1]，可以说是第1代无机闪烁晶体材料的代替。它是一种无机闪烁晶体，具有比较高的光输出(约48000 pH/MeV)，因此被广泛应用于高能物理、核物理、核医学等闪烁探测器领域[[6]。即使到现在，NaI:Tl闪烁晶体仍有大量的应用。但NaI:Tl闪烁晶体存在密度低(=3.67 g/cm3)、光衰减时间长(=230 ns)、计数率低、探测效率低、易潮解等缺点，严重限制了其应用。特别是在高能物理实验中，NaI:Tl闪烁晶体已经逐渐被BGO(Bi4Ge3O12)闪烁晶体[[27]所取代。BGO闪烁晶体是20世纪70年代发现的一种无机闪烁材料，因其具有有效原子序数大(zeff=74)和重密度(=7.13 g/cm3)等优异的闪烁性能，被广泛应用于核医学(XCT，PET)、高能物理和核物理实验等领域[3]、[4]和[27]。因此，BGO晶体被称为第二代无机闪烁晶体。但BGO晶体的缺点是光输出低(约为NaI:Tl的7-10%)，光衰减慢(=300 ns)，计数率低，限制了它的广泛应用。 Cz-Ce:YAG的主要缺陷是什么？上海CeYAG晶体订做价格
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钇铝石榴石闪烁晶体的光谱特性
在Ce:YAG晶体中，Ce3离子以D2对称性取代Y3位。在晶体场的作用下，4f1电子构型的Ce3离子基态分裂为2F5/2和2F7/2双态，其5d能级分裂为5个子能级，比较低5d子能级离基态约22 000波。钇铝石榴石晶体场作用下的自由Ce3离子及其能级结构如图1-9 [97]所示。在Ce:YAG闪烁晶体中，其吸收荧光光谱也属于F-D跃迁，具有宽带、衰减快的特点。在可见光范围内可以观察到4个特征吸收峰，峰值波长分别为223nm、340nm、372nm和460nm，对应于Ce3离子从4f到5d的亚能级跃迁。在室温下，其荧光光谱为500纳米至700纳米的宽带光谱，峰值约为525纳米，对应比较低5d子能级至2F5/2基态能级[96]。如果高能射线入射，其荧光光谱向红色移动，发射波长为550纳米，可以很好地与硅光二极管[100][106]耦合。 广东高科技CeYAG晶体
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