铈离子掺杂的高温闪烁晶体具有高光输出快衰减等闪烁特征，是今后无机闪烁晶体的一个重要发展方向。目前我国对闪烁晶体的研究主要集中在低熔点的闪烁晶体上，而且中科院上海硅酸盐研究所和北京玻璃研究所等单位在BGO，PWO，CsI:Tl，BaF2等晶体的研究和开发上在国际上占有一席之地，为发展我国的无机闪烁晶体产业作了大量的工作。但是，对于具有广泛应用前景的高光输出快衰减高温无机闪烁晶体的研究，在国内尚不成气候，同时也未见详细的报道。为了填补我国在高温闪烁晶体研究领域的空白，本论文选取具有优良闪烁性能的Ce:YAP和Ce:YAG高温闪烁晶体为研究对象，围绕高温闪烁晶体存在的主要问题及其发展趋势，重点开展了提拉法与温梯法生长Ce:YAP和Ce:YAG晶体的研究与表征工作。 YAG晶体的矿物学名称为钇铝石榴石，分子式为Y3Al5O12, 属于立方晶系.***CeYAG晶体价格实惠
Ce:YAG高温闪烁晶体不但具有闪烁性能，而且具有良好的光脉冲分辨射线和粒子的能力，能与硅光二极管有效耦合，耐高温不潮解，可在极端条件下应用。因此，用Ce:YAG与硅光二极管耦合制成的闪烁探测器可普遍应用于低能射线、粒子等轻带电粒子的探测等核物理实验。此外，Ce:YAG单片机还可以作为扫描电子显微镜的显示元件，在大规模集成电路的检测中有着重要而普遍的应用。另外，与CsI:Tl闪烁晶体相比，Ce:YAG闪烁晶体响应小，光衰减快，在小于500Kev的能量范围内不潮解，有望部分替代CsI:Tl闪烁晶体。表1-11比较了Ce3360 YAG和CsI:Tl闪烁晶体的主要闪烁特性。吉林生长CeYAG晶体订做价格由温梯法生长大尺寸Ce:YAG晶体，并通过改进后期退火工艺，有望获得大尺寸高性能的Ce:YAG晶体。
Ce:YAP晶体中Ce3离子5d4f跃迁对应的荧光光谱为330 ~ 400nm之间的一个带，其峰值约为365 ~ 370nm。Ce3的光致发光强度以单指数形式衰减，其衰减常数在室温下约为16 ns[73]。高能射线和粒子激发产生的闪烁光衰减常数远大于16ns，一般在22-38 ns之间，也有慢成分和强背景[8][70]，如图1-5 [8]。这主要是由于Ce3离子中心电荷载流子的延迟复合。此外，Ce:YAP晶体的吸收光谱和荧光光谱受不同的生长方法和不同的后热处理工艺的影响很大。这主要是由于不同性质的色心的存在和ce离子的价态(Ce4对Ce3有猝灭作用[59])。因此，不同生长方法得到的Ce:YAP晶体的闪烁特性会有所不同。Baryshevsky等人【72】研究了直拉法和真空水平区熔法生长的YAP和Ce:YAP晶体的光谱特性，提出了这两种方法中的色心模型真空气氛中生长的晶体的色心是电子俘获色心，即F(VO 2e)和F (VO e)。直拉法的色心类型主要是空穴俘获色心，即Vc2-(Vc h)和Vc-(Vc 2h)，出现在(f -VC-)的构型中，如下图所示。下图所示光子频率为 1=277 nm， 2=410 nm， 3=602 nm， 4=666 nm， 5=520 nm， 6=615 nm， 7=333 nm。
1.1.1.1 Ce:YAG晶体的结构和光谱特征 YAG晶体的矿物学名称为钇铝石榴石，分子式为Y3Al5O12, 属于立方晶系，空间群为Oh(10)-Ia3d, 点群m3m，其晶格常数为1.2008nm。石榴石的每个单位晶胞中含有8个Y3Al5O12分子，其***有24个Y3+，40个Al3+和96个O2-。Y3+处于8个O2-配位的十二面体格位。Al3+处于两种格位，40%的Al3+处于6个O2-配位的八面体格位，60%的Al3+处于4个O2-配位的四面体格位。八面体的Al3+形成体心立方结构，而四面体的Al3+和十二面体的Y3+处于立方体的面等分线上，如图1.3和图1.4所示。由于八面体和四面体都是歪斜的，因此石榴石结构是一种畸变的结构。稀土离子进YAG时一般取代Y3+位。大尺寸Ce:YAG晶体的温梯法生长?
生长Ce:YAG高温闪烁晶体的生长设备如上节所述。保温装置如图2-3所示，装置中铱坩埚尺寸为Φ80×50mm，壁厚3mm。与生长Ce:YAP晶体的保温装置相比，生长Ce:YAG晶体的保温装置具有较大的温度梯度。
因为YAG晶体为立方晶系，具有各项同性，而且其热导率较大，采用较大的温度梯度生长YAG晶体，一般不易在晶体内部产生热应力。而且，由于Ce离子在YAG晶体中的分凝系数很小(约为0.08左右)[112]，所以在晶体生长后期容易出现组分过冷，为了克服这种组分过冷，也常常需要在固液界面处采用较大的温度梯度，因此，我们采用如图的保温装置生长了Ce:YAG高温闪烁晶体。 Ce:YAG闪烁晶体的生长方向有哪些？定制CeYAG晶体口碑推荐
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我们采用温梯法生长了Ce:YAG 晶体，原料采用高纯 Y2O3 (5N), CeO2 (5N) 和 Al2O3 (5N) 粉末，按照化学式 (Y0.997Ce0.003)3Al5O12 配料。生长方向 <111>，高纯 Ar 气氛，具体生长方法见第二章所述。如图 5-1，生长的晶体尺寸为Φ110×80mm，呈黄黑色，主要是由发热体质量欠佳造成的碳挥发物引起的。晶体*在放肩部位有两处小裂纹，外形绝大部分保持完整。生长出来的晶体经过高温空气退火 24 小时后，黑色基本消失。图 5-2 为晶体切片样品，样品经空气退火后加工，从图可见在晶体的中心位置仍有少量黑色物质，中心部分的碳污染无法消除说明退火不充分，经再次空气退火可完全消除。由应力仪下观察的结果（图 5-3）来看，晶体中无明显应力，也没有因小面生长现象而产生的**，说明晶体生长过程中固液界面较平。***CeYAG晶体价格实惠
