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
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
丁栋舟
,
李焕英
,
秦来顺
,
陆晟
,
潘尚可
,
任国浩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01020
通过提拉法制备了LuxY1-xAlO3：Ce晶体样品. 采用偏光显微镜、场发射扫描电镜、电子探针等手段, 并结合热应力分析, 研究了LuxY1-xAlO3：Ce晶体中的开裂、铱金包裹体、气泡、孪晶、解理等宏观缺陷. 结果表明, 不同形态晶体内热应力合力的方向导致不同的开裂面的取位方式, 加强保温、建立适应晶体形态的合适温场等有助于获得完整晶体. 高温熔体及保护气氛中微量氧对铱坩埚的熔蚀与氧化, 使得晶体中存在有铱金包裹体, 降低炉腔内的氧含量、采用高纯度铱金压铸制作坩埚等措施有助于减少晶体内的铱金包裹体. 适当提高熔体温度以降低粘度、降低炉内气压等措施有助于减少晶体中的气体包裹物. 低镥含量LuxY1-xAlO3：Ce晶体中, a、b轴方向的晶胞参数非常接近, 在应力诱导作用下晶格参数互换易导致在<110>方向上形成孪晶.
关键词:
铝酸钇镥晶体
,
crystals
,
defects
李焕英
,
秦来顺
,
陆晟
,
任国浩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00527
用提拉法生长了Lu2Si2O7:Ce晶体, 讨论了晶体生长过程中的几个问题: (1)熔体挥发; (2)晶体开裂; (3)层状包裹. 生长过程中LPS和SiO2均存在挥发, 其中后者占主导; LPS挥发不会造成组分偏析, 因此对生长过程没有负面的影响. 接种温度偏低导致晶体出现多晶化和晶体中较大的热应力是促使开裂发生的主要原因. 层状包裹现象的出现主要是由于该晶体的结晶温度范围狭窄, 熔体容易出现组分过冷, 以及生长设备的温控系统精度不高等造成的.
关键词:
闪烁晶体
,
LPS:Ce crystal
,
defects
,
inclusions
丁栋舟
,
陆晟
,
潘尚可
,
张卫东
,
王广东
,
任国浩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00434
采用提拉法制备了LuxY1-xAlO3:Ce晶体样品, 通过XRD物相分析和成分分析, 并结合Lu2O 3-Al2O3二元体系相图以及LuxY1-x AlO3:Ce结构稳定性方面的分析与讨论, 结果表明: 随着熔体中Lu元素含量的增加, 熔体分层加剧, 析晶LuxY1-xAlO3:Ce相的熔体组成区间将向富Lu一侧偏移, 这使得晶体上部易伴生(Lu,Y)3Al5O12:Ce相; 而随着Lu元素含量的提高, LuxY1-xAlO3:Ce晶体的热稳定性降低, 氧空位的存在则使晶体的热稳定性进一步降低, 在接种过程中籽晶表面易发生相分解反应生成(Lu,Y)3 Al5O12:Ce和(Lu,Y) 4 Al2O9:Ce, 籽晶表面相分解产物(Lu,Y)3Al5O12:Ce提供了诱导析晶(Lu,Y)3Al5O12 :Ce相所需的晶核, 这使得晶体的外
表面处易伴生(Lu,Y)3Al5O12:Ce相. 调整配料组成使 n(Lu,Y)2O3 ): n (Al2O3)=1.17～1.00, 加大熔体内部和固液界面处的温度梯度以改善熔体对流、抑制熔体分层以及籽晶表面处的相分解等有助于高Lu元素含量LuxY1-xAlO3 :Ce晶体的获得.
关键词:
铝酸钇镥晶体
,
perovskite
,
garnet
,
accompany
秦来顺
,
陆晟
,
李焕英
,
史宏声
,
任国浩
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.027
本文采用提拉法生长出了硅酸镥闪烁晶体,讨论了晶体生长中遇到的问题,所生长的硅酸镥晶体有开裂、解理、多晶、回熔现象等宏观生长缺陷和包裹物、位错等微观缺陷.开裂是由热应力和晶体解理两种因素引起的,其中热应力是导致开裂的主要因素,优化生长工艺条件可完全避免开裂.晶体中存在两种包裹物,成份分别为氧化镥和坩埚材料铱,氧化镥很可能是未参加反应的原料,也有可能是氧化硅挥发而导致氧化镥析出.
关键词:
硅酸镥
,
闪烁晶体
,
晶体生长
,
缺陷
