钨酸铅(PbWO4)晶体的发光均匀性研究

通过对下降法生长的全尺寸钨酸铅（PbWO4）晶体沿长轴方向不同点的透过率和光产额的测量、分段晶体的透过率和光产额的测量,研究了钨酸铅晶体的发光均匀性及其影响因素。结果表明：钨酸铅晶体发光均匀性主要由生长后期的钨酸铅晶体质量所决定,采用晶种为大头的加工取向有利于提高钨酸铅晶体的发光均匀性。     

Mo^6＋，Gd^3＋，PbF2组合掺杂对钨酸铅发光的改善和光谱分析

坩埚下降法生长了（Mo^6＋、PbF2），（Mo^6＋、Gd^3＋），（PbF2，Gd^3＋）组合掺杂，及PbF2单掺杂钨酸铅晶体，对样品进行了吸收光谱、光产额、x射线和紫外激发发光光谱等测试和表征，讨论了掺杂对钨酸铅发光的增强效果。掺杂钨酸铅总发光额都得到了增强；在门宽100ns内晶体的光产额都有提高，但在测试门宽在200ns内，（Gd^3＋、PbF2）掺杂样品光产额有所下降。x射线激发发光显示，PbWO4：（Mo^6＋、Gd^3＋）的蓝发光和绿发光分量都有提高；PbWO4：（Mo^6＋、PbF2）蓝发光受到拟制，提高了绿发光成分，晶体光学吸收边明显红移。PbWO4：（Gd^3＋、PbF2）蓝发光得到增强，绿发光得到一定的拟制。光致发光光谱分析表明，Gd^3＋掺杂对PbWO4基质发光有敏化作用。实验证实，F在PbWO4生长中非常不稳定，显示很差的掺杂均匀性。     

钨酸铅晶体着色问题的实验研究

本计ＰｂＷＯ４（ＰＷＯ）晶体的着色问题进行了实验研究,以ＰｂＯ和ＷＯ３粉体为原料采用改进的Ｂｒｉｄｇｍａｎ法生长的ＰＷＯ晶体会呈现出浅黄色,通过对实验现象的分析,提出了ＰＷＯ晶体中同时存在Ｏ缺位和Ｐｂ缺位,其中,Ｏ缺位是导致ＰＷＯ晶体３５０ｎｍ率低的原因,Ｐｂ缺位是产生４２０ｎｍ吸收带使晶体着色的根源。     

钨酸铅（PbW04）晶体的研究进展

钨酸铅（PWO）晶体由于其自身特点：高密度（8．28g／cm^3）、短辐射长度（0．87cm）和Moliere半径（2．12cm）、快的闪烁衰减时间（t〈50ns）以及较强的抗辐照损伤能力,已经成为了最具发展潜力的闪烁晶体之一,作为一种良好的闪烁晶体,PWO晶体在高能物理、核医学等领域有着广泛的应用。主要综述了PWO晶...     

钨酸铅(PbWO_4)晶体的研究进展

钨酸铅(PWO)晶体由于自身特点:高密度(8.28g/cm~3)、短辐射长度(0.87cm)和Moliere半径(2.12cm)、快的闪烁衰减时间((?)<50ns)以及较强的抗辐照损伤能力,已经成为了最具发展潜力的闪烁晶体之一,作为一种良好的闪烁晶体,PWO晶体在高能物理、核医学等领域有着广泛的应用。主要综述了PWO晶体的结构、发光机制、自身缺陷、晶体生长的研究现状,着重阐述了生长工艺改善和离子掺杂改性对钨酸铅晶体性能的影响,分析了PWO晶体的发展前景。     

钨酸铅晶体的生长及其闪烁性的研究

采用提拉法生长出直径２０－２５ｍｍ,长２５－３０ｍｍ优质ＰｂＷＯ４及Ｌａ＾３＋、Ｍｇ＾２＋、Ｍｏ＾６＋和Ｂｉ＾３＋掺杂ＰｂＷＯ４晶体。测试了晶体的Ｘ射线衍谢谱、透射光谱、激发发射光谱、光产额、抗辐照性能和发光衰减时间。总结并解释了掺杂对ＰｂＷＯ４晶体性能的影响以及氧退火对晶体抗辐照性能的影响,探讨了掺杂改善晶体闪烁性能的可能性。     

稀土改性的钨酸铅晶体声光调制器

报导了一种基于稀土改性的钨酸铅晶体PbWO4 RE^3 (RE=La,Y或Cd)的声光调制器。根据实测的钨酸铅晶体中的声速数据,估算了PbWO4单晶的声光优值。结果表明其声光优值与目前常用的钼酸铅晶体十分接近。但是,PbWO4 RE^3 在光谱紫外区的截止波长为330nm使它可以在更短的波段工作,并具有抗紫外辐照的能力。该器件的中心频率为80MHz,带宽20MHz,在1W驱动功率下,一级衍射光的衍射效率为85％(He-cd激光,442nm)。     

钨酸铅(PbWO_4)晶体的发光均匀性研究

通过对下降法生长的全尺寸钨酸铅（ＰｂＷＯ４）晶体沿长轴方向不同点的透过率和光产额的测量、分段晶体的透过率和光产额的测量,研究了钨酸铅晶体的发光均匀性及其影响因素．结果表明：钨酸铅晶体发光均匀性主要由生长后期的钨酸铅晶体质量所决定,采用晶种为大头的加工取向有利于提高钨酸铅晶体的发光均匀性．     

Y3+:PbWO4晶体低剂量辐照行为研究

三价稀土离子(Ｌａ^３＋、Ｌｕ^３＋和Ｙ^３＋等)掺杂显著地提高了钨酸铅晶体的辐照硬度,但是部分Ｙ^３＋掺杂钨酸铅晶体表现出特殊的低剂量辐照行为,即光产额辐照后升高,并且辐照硬度对退火温度较敏感 本研究挑选了存在这一现象的Ｙ^３＋:ＰｂＷＯ_４晶体,测试不同温度的退火处理对晶体透过率、光产额和辐照硬度的关系,发现:辐照后光产额升高的现象同时存在于晶体的晶种端,而不是只集中在晶体顶端,并且和辐照前后晶体在４００~５００ｕｍ波段附近的透过率变化有关;生长态Ｙ^３＋:ＰＷＯ晶体中导致４３０ｕｍ吸收带的色心的稳定性很低,低剂量辐照对该色心有“漂白”作用,辐照剂量率加大则晶体表现出光产额的降低;分段晶体的系列退火实验解释了辐照硬度对退火温度较为敏感这一现象,为进一步深入研究提供了实验基础．     

钨酸铅(PbWO4)闪烁晶体的结构研究进展

介绍近年来在钨酸铅闪烁晶体结构研究方面所取得的进展,表明钨酸铅晶体结构具有结构多型性和非化学计量配比的特征,说明了晶体结构这一因素在钨酸铅晶体研究中的重要性．     

钨酸铅晶体生长及其组份挥发

本文首次报道了用坩埚下降技术生长钨酸铅（PWO）晶体;研究了提拉和坩埚下降两种技术生长PWO晶体的组份挥发,得到的结果是PbO的挥发速率高于WO₃,并对一组晶体不同部位的X射线发光性能作了研究．     

钨酸铅（PbWO4）闪烁晶体研究进展

钨酸铅（ＰｂＷＯ４）闪烁晶体是拟使用于西欧大型强子对撞机（ＬＨＣ）中精密电磁量能器量有希望的候选者，本文概要介绍了近年来国际上对于钨酸铅晶体的研究进展。包括它的闪烁性能、发光机制、辐照硬度和杂质效应等。本文最后列出了欧洲核子研究中心（ＣＥＲＮ）的ＣＣＣ组最近对７５根大尺寸ＰＷＯ晶体综合测试的统计结果。这有助于建立批量生产ＰＷＯ晶体的质量监控方法。     

Y3+:PbWO4晶体低剂量辐照行为研究

三价稀土离子（La^3 ,Lu^3 ,和Y^3 等）掺杂显著地提高了钨酸铅晶体的辐照硬度,但是部分Y^3 掺杂钨酸铅晶体表现出特殊的低剂量辐照行为,即光产额辐照后升高,并且辐照硬度对退火温度较敏感,研究研究挑选了存在这一现象的Y^3 :PbWO4晶体,测试冰同温度的退火处理对晶体透过率,光产额和辐照硬度的关系,发现,辐照后光产额升高的现象同时存在于晶体的晶种端,而不是只集中在晶体顶端,并且和辐照前后晶体在400－500nm波段附近的透过率变化有关;生长态Y^3 :PbWO4晶体中导致430nm吸收带的色心的稳定性很低,低剂量辐照对该色心有“漂白”作用,辐照剂量率加大则晶体表现出光产额的降低,分段晶体的系列退火实验解释了辐照硬度对退火温度较为敏感这一现象,为进一步深入研究提供了实验基础。     

Si4+离子对Y3+:PbWO4晶体闪烁性能及辐照硬度的影响

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.     

X射线铅当量测量辐射质的建立和能谱模拟

医用诊断X射线防护器具的防护性能通常用铅当量表示,根据IEC 61331-1,防护材料衰减性能的测定主要是在40～150kV X射线范围内,研究纯铅、含铅和无铅材料在窄束、宽束以及逆向宽束条件下铅当量的大小。为进一步研究不同测量方法下防护材料的屏蔽性能,需要建立符合标准要求的X射线参考辐射质,并对其能谱进行模拟或测量。依托工业X射线光机,通过添加铝附加过滤和不同厚度铝吸收片,建立了40～150kV范围内8个X射线参考辐射质,测量半值层最大相对偏差为2.8%。利用EGSnrc蒙卡模拟程序,模拟了不同辐射质的X射线能谱,其平均能量与IEC推荐值的最大相对偏差不超过0.4%,满足防护材料X射线铅当量辐射质的要求。     

Si4+离子对Y3+:PbWO4晶体闪烁性能及辐照硬度的影响

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.     

云南红宝石的激发和发光光谱

报道了云南红宝石的光致发光特征，发光中心主要为Ｃｒ＾３＋。结合人工红宝石的光谱，用晶体场理论分析，对云南红宝石的激发和发射光谱进行了归属。研究发现，天然红宝石由于有较多的杂质元素存在，使其晶场作用比合成红宝石的弱，晶场对称性也偏低。Ｃｒ＾３＋与其它杂质元素间有能量传递。杂质元素对红宝石的某种发光（２５０ｎｍ激发下的发光）有猝灭作用。我们认为红宝石日光下的发光（４１５ｎｍ、５８０ｎｍ激发下的发光）对     

PbF_2:Gd晶体的发光强度与发光均匀性研究

以Ｘ射线荧光光谱分析为手段,测试了用Ｂｒｉｄｇｍａｎ方法生长的ＰｂＦ２：Ｇｄ晶体中Ｇｄ离子沿生长方向的分布．发现该晶体在Ｘ射线激发下的发光强度与Ｇｄ在ＰｂＦ２晶体中的含量变化均从结晶开始端至结晶结束端逐渐降低,表明ＰｂＦ２：Ｇｄ晶体的发光是不均匀的,这种不均匀性源于Ｇｄ离子在ＰｂＦ２晶体中的分布不均匀性．通过在ＰｂＦ２：Ｇｄ晶体中掺入一定量的碱金属离子,可以比较有效地改善Ｇｄ离子在ＰｂＦ２晶体中的不均匀分布,使晶体的发光均匀性和透光率得到明显提高,其中以Ｎａ离子的均匀化效果为最好．推测Ｎａ离子的作用是消除了ＰｂＦ２：Ｇｄ晶体中因Ｇｄ离子的掺杂而造成的间隙Ｆ离子,从而使晶体中的缺陷浓度大大降低．     

纯碘化铯(CsI)晶体的发光与光衰减特性研究

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×200 mm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。