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高质量钨酸铅(PWO)晶体的生长

用改进的垂直坩埚下降法成功地生长了高质量的钨酸铅晶体，晶体毛坯的尺寸为２８ｍｉｎ×２８ｍｍ×３６０ｍｍ；晶体的生长工艺参数为：籽晶取向［００１］；下降速度０．６～１．０ｍｍ／ｈ；生长界面附近的温度梯度为２０～３０℃／ｃｍ，加工后的晶体成品在４２０ｎｍ附近的透过率＞６０％；在３６０ｎｍ附近的透过率＞２５％．晶体的光输出＞９ｐ．ｅ／ＭｅＶ；光伤＜５％．

关键词: 钨酸铅晶体 , modified Bridgman method , impurity analysis , scintillation perfor mance

Li₆Gd(BO₃)₃:Ce晶体的提拉法生长和闪烁性能

陈俊锋 , 李赟 , 宋桂兰 , 姚冬敏 , 袁兰英 , 齐雪君 , 王绍华

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01053

采用提拉法和铂坩埚感应加热技术生长出最大尺寸为直径25mm, 长40mm的Li₆Gd(BO₃)₃:Ce晶体. XRD分析表明, 生长出的晶体为单一的Li₆Gd(BO₃)₃:Ce相, 结构属P2₁/c空间群. 对晶体生长中存在的解理开裂、应力开裂及多晶问题进行了讨论, 并从晶体结构的角度解释了(020)完全解理面出现的原因. 晶体在380~800nm之间的透过率接近90%, 200~380nm之间的吸收是由Ce³⁺离子的4f-5d跃迁和Gd³⁺离子的4f-4f跃迁引起的. 不同激发源激发下的发射均显示Ce³⁺离子的双谱峰特征; 相比于紫外激发下的发射而言, X射线激发下的发射光谱略有红移. 该晶体发光符合单指数衰减模型, 衰减时间为30.74ns在²⁴¹Am源的α射线激发下晶体的能量分辨率为28.84%.

关键词: 硼酸钆锂 , crystal growth , optical transmittance , scintillation properties

Si⁴⁺离子对Y³⁺:PbWO₄晶体闪烁性能及辐照硬度的影响

张昕 , 廖晶莹 , 谢建军 , 沈炳孚 , 邵培发 , 李长泉 , 袁辉 , 殷之文

无机材料学报

Y³⁺离子掺杂钨酸铅晶体特殊的低剂量率辐照行为一般在晶体顶端表现更为明显,以往研究认为该现象起因于晶体中有效分凝系数<1的Na⁺、K⁺和Si⁴⁺等杂质在顶端的富集.本文研究了Si⁴⁺掺杂的Y³⁺:PWO晶体,对晶体顶端和晶种端的分段晶体测试了退火温度对晶体透过率和辐照硬度的影响,结果发现:在实验所涉及的掺杂浓度范围内,Si⁴⁺离子杂质对Y³⁺:PWO晶体的辐照硬度及透过率无影响,可以认为Y³⁺:PWO晶体特殊的低剂量率辐照行为和晶体中的Si⁴⁺离子含量无关.

关键词: 钨酸铅 , doping , radiation hardness , scintillation

新型闪烁晶体Ce掺杂焦硅酸钇(YPS:Ce)的闪烁与热释光性能

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

YAG和LuAG晶体中的反位缺陷

冯锡淇

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00785

YAG不仅是最重要的固体激光材料, 也是有希望的闪烁材料, 自YAG晶体问世以来, 晶体缺陷研究对YAG晶体的性能改进和发展起到了十分关键的作用. 反位缺陷是YAG和LuAG晶体中一种特殊类型的缺陷, 它对晶体中载流子的输运过程和其它性质有重要影响, 本文介绍YAG和LuAG晶体中反位缺陷的类型、产生原因及其对性能的影响和作用机制. 最后, 还对如何测定反位缺陷和抑制反位缺陷的方法进行了简略讨论.

关键词: 反位缺陷 , nonstoichoimetry , traps , scitillation performance

过渡金属元素(Fe与Cr)掺杂Bi₄Si₃O₁₂晶体闪烁性能的研究

费一汀 , 孙仁英 , 范世(马岂)

无机材料学报

本文采用坩埚下降法生长出20mm×20mm×100mm优质Bi₄Si₃O₁₂及Fe、Cr掺杂Bi₄Si₃O₁₂晶体．测试了晶体的透射光谱、能谱及光产额、FWHM能量分辨率和激发一发射光谱．总结并解释了掺杂影响Bi₄Si₃O₁₂晶体闪烁性能的规律．

关键词: 坩埚下降法 , BSO and Fe , Cr doped BSO crystals

退火温度对CsI(Tl)薄膜微观结构和闪烁性能的影响

程峰 , 钟玉荣2 , 王宝义 , 王天民3 , 魏龙

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00749

采用真空热蒸发法制备了CsI(Tl)薄膜, 然后进行了不同温度的真空热处理．用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线荧光光谱仪及正电子寿命谱仪对CsI(Tl)薄膜样品进行了分析, 并测得了样品的光产额．结果表明, 该CsI(Tl)薄膜沿(200)晶面择优取向生长．经过较低温度退火, CsI薄膜中的Tl⁺离子向薄膜表面扩散, 薄膜中缺陷数量增加, 且尺寸较大, 光产额略微增高．经过250℃退火, 薄膜中低温退火所形成缺陷得到恢复, 薄膜缺陷尺寸变小, 且数目减少, 具有较好的结晶状态, 光产额提高．经过400℃退火, 薄膜结构发生显著变化, 薄膜中缺陷大幅增加, 结晶状态变差, Ti+含量减少, 光产额急剧下降．

关键词: CsI薄膜 , microstructure , scintillation properties