不同浓度Ce: YAP的荧光光谱,在可见光激发下(300nm),不同浓度Ce: YAP 的荧光强度先随浓度增加直到0.5at%,当浓度为1.0at% 时,已出现浓度淬灭,发光强度开始下降。如4-7所示,在X射线激发下相同厚度(5mm)的Ce: YAP晶体随浓度增加发光强度先增加后减小,且峰位也存在红移,其中0.3at% 发光强度比较大。由于光致激发时受激和发射过程都发生在样品表面,自吸收对光致发光基本没有影响。在高能射线激发下,晶体在多次离化过程后,在内部产生大量电子空穴对,电子空穴对再把能量传给发光中心,发光过程基本在晶体内部发生。联系Ce: YAP晶体透过谱的结果,由于吸收峰与发光峰存在重叠,高能射线激发发光受自吸收的影响会比较明显。把晶体的透过谱和光致激发谱相乘,发现不同样品的结果均与对应的X射线激发发射谱相重合,表明Ce: YAP样品在X射线激发下发射峰随厚度或浓度增加产生的红移基本是由自吸收造成的。 CeYAP晶体是电阻炉长出来的吗?四川专业加工CeYAP晶体
红外光谱采用Perkin Elmer公司的Spectrum GX Optica傅立叶红外光谱仪。测试范围为400-40000 cm-1。采用吸收光谱可以测试晶体中发光中心的浓度,尤其对低掺杂的发光材料。对铈离子掺杂的高温闪烁晶体而言,由于f-d跃迁强度极高,吸收截面很大,常常要求晶体具有很薄的厚度 (0.3mm左右) 才可以测试其吸收光谱,这对测试浓度来说比较不利。但是,如果采用Ce离子的f-f跃迁(对应的红外吸收光谱)来测试其浓度,可采用较厚的样品(2-5mm)进行测试。同时红外谱测得的吸收峰对应于Ce3+ 离子基态2F5/2到基态2F7/2的Stark子能级之间的跃迁,属于禁戒跃迁,强度低,受晶场作用弱,因此可以方便地用来表征晶体中Ce3+ 离子的浓度。 青海CeYAP晶体订做价格CeYAP晶体有什么优势?
Ca2+ 离子掺杂增加了晶体中的Ce4+ 离子和其他缺陷,严重影响了晶体的发光强度和衰减时间。Si4+离子掺质Ce: YAP晶体的XEL谱强度和衰减时间的快成分比Ce: YAP 有所改善,虽然还存在慢成分偏大等问题,但很有可能通过改进生长工艺提高晶体的闪烁性能。联系Zr4+ 的研究结果,4价离子掺杂通常对Ce: YAP晶体的闪烁性能具有改善作用。2价离子掺杂则容易导致Ce:YAP晶体缺陷增加而降低其闪烁性能,因此在生长过程中需要尽量避免2价离子影响。4价Si离子掺杂可能是进一步提高和改善Ce:YAP晶体闪烁性能的一个途径,但目前看,效果不如直接在还原气氛下生长。
在上式(1.3)中,c为光速,me为电子质量,e为电子电荷,λ为发光波长,f为发光跃迁的振子强度,n为闪烁体的折射率。显然,发射波长处于紫外范围的闪烁体和折射率较高的基质可能具有较快的衰减时间,这和一些实验结果相符合。通过上述公式进行计算,对于电偶极允许跃迁,其**快的衰减时间是几个ns。
实际上,对于大多数的无机闪烁晶体,具有两个甚至更多的衰减时间常数。对于具有两个衰减时间常数的晶体,其发光强度随时间的变化可以表示如下:
J(t) = exp(-t/τ1) + exp(-t/τ2) 文献提出惰性气氛生长的纯YAP晶体很容易在波长小于280nm的紫外辐照下着色.
从Ce3+ 离子2F7/2和2F5/2 态能级在YAP 晶体中的能级分裂看,2F7/2能级在晶体场中分裂的子能级宽度对应波数范围为3250 cm-1到2085cm-1, 2F5/2 态能级分裂的子能级宽度范围为500 cm-1左右, 5d比较低能级的对应波数为33000 cm-1。可以得到Ce3+ 在YAP基质中激发谱(d-f 跃迁)的比较低能级跃迁的波长为336.1nm(29750 cm-1),因此316nm的激发峰成分虽然发光波长比较偏红光方向,但仍在允许范围内。当激发波长从294nm(34013cm-1)到316nm(31645 cm-1)变化时,各子能级都有可能被激发,且不同能量激发时各子能级之间的跃迁强度比可能会有所差别。因此激发谱中几个发光成分其实还可以再分解为不同子能级的发光,而且叠加后的峰形会比单峰明显展宽,普通的拟和只能作近似表达。。Ce:YAP晶体在662 kev-射线(137 cs源)辐照下的能量分辨率为4.38-5.5%。天津加工CeYAP晶体
Ce:YAP一种典型的无机闪烁晶体,具有高光输出和快速衰减特性,可广泛应用于各种闪烁检测领域。四川专业加工CeYAP晶体
而作为复合中心的除了Mn5+离子外,还有Mn3+离子,Ce4+和O-离子等[117],这些复合中心与电子复合发生如下反应:O+e-→O-O-+e-→O2-*Mn5++e-→Mn4++hvMn3++e-→Mn2++hvCe4++e-→Ce3++hv并将多余能量释放出来,产生热释光。在复合过程中,O2-,Ce和Mn离子之间会发生能量转移:O2-*+Mn4+→Mn4+*+O2-Mn4+*→Mn4++hv为了进一步了解不同温度发光峰发光性质,我们测试了经过辐照的Ce,Mn:YAP晶体在不同温度退火后的XEL谱,退火温度选取热释光峰的峰谷位置,分别为475K,550K和700K。四川专业加工CeYAP晶体