冯鹤
,
丁栋舟
,
李焕英
,
杨帆
,
陆晟
,
潘尚可
,
陈晓峰
,
张卫东
,
任国浩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00801
通过区熔法获得了铈掺杂焦硅酸钇闪烁单晶(Y2Si2O7:Ce3+, 简写为YPS), 并对其闪烁与热释光性能进行了研究. 对YPS:Ce闪烁晶体的透过、光输出和光衰减等光学和闪烁性能进行了表征, 并对其综合性能进行了评价.其衰减时间为30.16ns, 为目前铈掺杂焦硅酸盐闪烁晶体中最快的. 并采用热释光测试技术, 对YPS:Ce晶体中的缺陷进行了研究, 发现在300~500K温度区间内一共有三个热释光峰, 分别对应于三个缺陷,通过对二维(温度?光强) 的拟合, 确定了这三种缺陷的陷阱深度、振动频率等物理参数. 并结合三维(温度-波长-光强)热释光谱, 提出了YPS:Ce的热释光模型.
关键词:
YPS:Ce晶体
,
scintillation properties
,
thermoluminescence
,
trap
冯鹤
,
丁栋舟
,
李焕英
,
陆晟
,
潘尚可
,
陈晓峰
,
张卫东
,
任国浩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01054
Lu2Si2O7∶Ce (LPS∶Ce)表现出较高的光输出, 平均值约26000photons/MeV (简写为ph/MeV), 但通过提拉法获得的晶体发光效率很低. 实验对LPS∶Ce晶体进行了不同气氛下的退火, 研究退火条件对LPS∶Ce的发光效率等闪烁性能的影响. 发现在Ar气氛下退火对LPS∶Ce发光效率的提高没有作用, 在空气气氛下退火后可显著提高LPS∶Ce的发光效率. 通过不同退火工艺的比较, 确定了提高LPS∶Ce发光效率的最佳退火制度：空气气氛下, 退火温度1400℃, 退火时间根据样品的大小决定, 样品越大, 需要的退火时间越长. 同时讨论了退火过程中, LPS∶Ce吸收谱和UV-ray激发发射谱的变化趋势.
关键词:
LPS∶Ce晶体
,
annealing mechanism
,
luminescence efficiency
,
absorption spectrum
,
emission spectrum
冯鹤
,
丁栋舟
,
李焕英
,
陆晟
,
潘尚可
,
陈晓峰
,
张卫东
,
任国浩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01054
Lu2Si2O7:Ce (LPS:Ce)表现出较高的光输出,平均值约26000photons/MeV (简写为ph/MeV),但通过提拉法获得的晶体发光效率很低. 实验对LPS:Ce晶体进行了不同气氛下的退火,研究退火条件对LPS:Ce的发光效率等闪烁性能的影响. 发现在Ar气氛下退火对LPS:Ce发光效率的提高没有作用,在空气气氛下退火后可显著提高LPS:Ce的发光效率. 通过不同退火工艺的比较,确定了提高LPS:Ce发光效率的最佳退火制度:空气气氛下,退火温度1400℃,退火时间根据样品的大小决定,样品越大,需要的退火时间越长. 同时讨论了退火过程中,LPS:Ce吸收谱和UV-ray激发发射谱的变化趋势.
关键词:
LPS:Ce晶体
,
退火制度
,
发光效率
,
吸收谱
,
发射光谱
冯鹤
,
丁栋舟
,
李焕英
,
杨帆
,
陆晟
,
潘尚可
,
陈晓峰
,
张卫东
,
任国浩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00801
通过区熔法获得了铈掺杂焦硅酸钇闪烁单晶(Y2Si2O7:Ce3+,简写为YPS),并对其闪烁与热释光性能进行了研究.对YPS:Ce闪烁晶体的透过、光输出和光衰减等光学和闪烁性能进行了表征,并对其综合性能进行了评价.其衰减时间为30.16ns,为目前铈掺杂焦硅酸盐闪烁晶体中最快的.并采用熟释光测试技术,对YPS:Ce晶体中的缺陷进行了研究,发现在300～500K温度区间内一共有三个热释光峰,分别对应于三个缺陷,通过对二维(温度-光强)的拟合,确定了这三种缺陷的陷阱深度、振动频率等物理参数.并结合三维(温度-波长-光强)热释光谱,提出了YPS:Ce的热释光模型.
关键词:
YPS:Ce晶体
,
闪烁性能
,
热释光
,
缺陷
冯鹤
,
任国浩
,
丁栋舟
,
李焕英
,
徐军
,
杨秋红
,
徐家跃
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12599
通过浮区法制备得到LPS∶0.5％Ce单晶样品,并对其包裹体、开裂、闪烁和光学性能进行了研究,获得了晶体的电子探针谱、透过谱、77～500 K下的紫外激发发射谱、X射线激发发射谱和77～500 K下的衰减时间谱.研究发现晶体中存在解理开裂和热应力开裂,同时存在两种类型的包裹体,分别包含[5i3O9]6-、[SiO3]n2-阴离子团和过量的SiO2.由于采用空气为生长气氛,样品中部分Ce3+被氧化为Ce4+.浮区法LPS∶0.5％Ce表现出较高的发光效率,约为32000 ph/MeV.随着温度的升高,样品的紫外激发发射谱逐渐向长波方向移动,发射谱谱线随着温度的升高展宽,导致自吸收的增加.衰减时间的温度转变点位于450 K,表明LPS:Ce闪烁晶体适用于高温环境,是一种性能优异的闪烁晶体.
关键词:
Lu2Si2O7∶Ce
,
浮区法
,
单晶
,
缺陷
,
闪烁性能
任国浩
,
宋朝晖
,
张子川
,
张侃
,
杨帆
,
李焕英
,
陈晓峰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160304
纯碘化铯晶体是一种具有快衰减闪烁特性的新型辐射探测材料,在伽马射线、中子和其它辐射探测技术中有重要的应用前景.本研究以Bridgman法所生长的纯碘化铯为对象,分别研究了该晶体的透射光谱以及在紫外光、连续X射线、脉冲X射线和宇宙射线激发下的发射光谱、时间响应特性和沿晶体生长方向不同部位的光输出分布特点.实验测得晶体的吸收边为240 nm,激发和发射波长分别位于241 nm和318 nm,发光衰减时间分别为2～3 ns和18～25 ns.以尺寸为30 mm×30 mm×200mm的晶体籽晶端和尾端与PMT耦合所测得的光输出分别是143 p.e/MeV和127 p.e./MeV,尽管晶体两端的光输出存在12.6％的差异,但没有观察到衰减时间长于100 ns的慢分量.这些性能进一步证明纯碘化铯晶体具有作为快闪烁体的优势.
关键词:
纯碘化铯
,
晶体
,
透光性
,
发光
,
衰减时间
,
光输出
王晴晴
,
史坚
,
李焕英
,
陈晓峰
,
潘尚可
,
卞建江
,
任国浩
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160307
用坩埚下降法生长得到Cs2LiY 0.95Cl6∶ 5％Ce(CYLC)闪烁晶体,通过X射线衍射分析证明Cs2LiYCl6∶Ce的晶体结构属于钾冰晶石结构,并与理论计算结果基本吻合.在吸收光谱中观测到源于Ce3+离子从4f向5d1～5电子跃迁的吸收峰和自陷激子吸收峰.X射线和紫外激发和发射光谱测试表明,位于300 nm的发光属于Cs2LiYCl6∶Ce晶体的本征芯价发光,321 nm的发光归因于自陷激子发光,350～450 nm范围的发光属于Ce3+离子5d-4f跃迁发光.在37Cs源伽马射线激发下,CYLC晶体的能量分辨率达到8.1％,衰减时间分别为58 ns和580 ns.综上所述可知,Cs2LiYCl6∶Ce晶体将是一种在中子和伽马射线分辨领域具有广泛应用前景的闪烁晶体.
关键词:
Cs2LiYCl6∶Ce晶体
,
坩埚下降法
,
晶体结构
,
闪烁性能
叶乐
,
史坚
,
李焕英
,
陈晓峰
,
黄跃峰
,
徐家跃
,
任国浩
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160381
通过坩埚下降法生长GdI3∶2％Ce及无掺杂GdI3闪烁晶体,得到φ15 mm×20 mm的晶体毛坯,从中加工出尺寸分别为12 mm×10 mm×2.5 mm和11 mm×8 mm×2.5 mm的无包裹体、无开裂的晶体样品,封装后检测该晶体光学性能.XRD分析结果表明:掺杂晶体GdI3∶2％Ce与无掺杂GdI3晶体结构相同.X射线激发发射(XEL)和紫外激发发射谱(PL)测试结果显示:GdI3∶2％Ce晶体在450～700 nm有宽带发光峰,发光峰位分别位于520 nm和550 nm,对应于Ce3+的5d-4f跃迁发光.以550nm为监控波长,测得在紫外激发下存在三个激发峰,分别位于262、335和440 nm.GdI3∶2％Ce晶体在137Cs源伽马射线(662 keV)激发下能量分辨率为3.4％,通过高斯拟合得到的衰减时间为58±3 ns.研究表明,GdI3∶2％Ce晶体是一种良好的伽马和中子探测材料,具有广泛的应用前景.
关键词:
GdI3∶2％Ce晶体
,
坩埚下降法
,
闪烁性能
任国浩
,
王绍华
,
李焕英
,
陆晟
无机材料学报
用Czochralsky方法和铱坩埚感应加热技术生长出了尺寸为φ35mm×40mm的掺铈硅酸镥(LSO:Ce)闪烁晶体.透射光谱表明,由于铈离子的掺入,使晶体的吸收边由纯LSO晶体的195nm红移至380nm.LSO:Ce晶体的紫外激发波长按强度递减的顺序依次为380、333、319和216nm,其光发射为带状谱,波长覆盖范围从390nm至560nm.X射线激发的发射谱具有典型的双峰特征,峰值波长为393nm和.426nm.这些特征与Ce3+离子基态能级4f1因自旋-轨道耦合而产生的两个分裂能级和Ce+离子在LSO晶体中占据两个不同的结晶学格位有关.
关键词:
硅酸镥
,
crystal growth
,
emission
,
excitation
任国浩
,
沈定中
,
王绍华
,
殷之文
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.1998.02.009
本文根据偏光显微镜观察,把存在于立方氟化铅晶体中的包裹体分为三种类型:针状包裹体、板状包裹体和无规则形包裹体.根据EDS成分分析和XRD结构测定,认为针状包裹体的组成为铅的氧化物和氟氧化物,板状包裹体和无规则形包裹体为氟化铅的斜方相.针状包裹体是由于原料中的PbO杂质引起组分过冷而造成氧化铅和氟氧化铅小颗粒的定向排列.如果氧化物杂质含量不是很高,则通过掺入过量脱氧剂、提高固液界面处的温度梯度和降低下降速度,可以比较有效地减少甚至消除晶体中的针状包裹体.
关键词:
氟化铅晶体
,
包裹体
,
组分过冷
,
闪烁晶体
