过渡金属元素(Fe与Cr)掺杂Bi4Si3O12晶体 闪烁性能的研究

本文采用坩埚下降法生长出20mm×20mm×100mm优质Bi     

过渡金属元素(Fe与Cr)掺杂Bi4Si3O12晶体闪烁性能的研究

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．     

GdI3:Ce晶体的生长及其闪烁性能研究

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550 nm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。     

Cs2LiYCl6:Ce闪烁晶体的光学及闪烁性能

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5d_1~5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。     

大尺寸硅酸铋晶体的原料合成、晶体生长及闪烁性能研究

以Si(OC₂H₅)₄和Bi(NO₃)₃·5H₂O作为前驱体、柠檬酸作为溶剂, 按化学计量比配料, 采用溶胶-凝胶法合成并经高温烧结制备了纯相Bi₄Si₃O₁₂多晶粉末, 每批次可合成250 g。以此为原料、<001 >取向BSO为籽晶, 在坩埚下降炉内生长了BSO晶体, 讨论了晶体的析晶行为, 获得了30 mm × 30 mm × 210 mm的高质量BSO晶体。闪烁性能测试表明, 该晶体能量分辨率为18.9%, 光输出为同等条件下CSI(T1)晶体的7.2%。     

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％．     

新型闪烁晶体NaBi(WO4)2的研制及闪烁性能的研究

报道了新型闪烁晶体ＮａＢｉ（ＷＯ４）２的生长。测试了晶体的透过率，抗辐照损伤能力和发光效率，ＮａＢｉ（ＷＯ４）２晶体的衰减为３ｎｓ，是闪烁晶体中最短者之一。     

Ta：PbWO4晶体闪烁性能的研究

报道了在ＰｂＷＯ４晶体中掺进Ｔａ２Ｏ５生长Ｔａ：ＰｂＷＯ４晶体的研究结果。测定了核晶体的透过率、发光效率和抗辐照损伤能力，研究和探讨了Ｔａ：ＰｂＷＯ４晶体闪烁性能增强的机理。     

钆掺杂钨酸铅闪烁晶体的介电双弛豫峰研究

完成了钆离子（Ｇｄ３＋＋）掺杂钨酸铅晶体在４０～６００℃、１～１０６Ｈｚ范围内介电性能的测量．在升温过程中观察的典型的介电弛豫峰，记为α峰，其激活能为０５０±０，０１ｅＶ，频率因子ｖ＝１．４４×１０９．而在降温过程中，除α峰外还出现了另一介电弛豫峰，记为β峰，其激活能为 ０．５１±０．２ｅＶ，频率因子Ｖ＝２．４４×１０６．α峰和 β 峰均可用 Ｄｅｂｙｅ方程来描述，而其相对强度呈此消彼长的趋势．分析了Ｇｄ：ＰＷＯ中两种介电弛豫峰的起因及其相互关系，并讨论了它们与ＰＷＯ晶体闪烁性能变化之间的关系．     

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.     

新型闪烁晶体Ln2SiO5的研究进展

作为新型无机闪烁晶体材料，稀土硅酸盐系列晶体Ln2SiO5(Ln-Gd^3 ,Y^3 ,Lu^3 )近年来受到广泛关注。本文综述了Ln2SiO5系列晶体的结构，Ce^3 荧光机制及晶体生长研究的进展，总结了它们的闪烁性能，应用和有待深入研究的问题。     

镥基闪烁晶体的研究进展

由于高能物理实验、核医学成像、安全检查和地质探矿等领域的迫切需要,具有高密度、快衰减、高光输出和低成本等优良特性的闪烁晶体成为关注的焦点,特别是Ce~(3+)激活的镥(Lu)基化合物,其开发、研究和应用方兴未艾。简要综述了硅酸镥、氧化镥和铝酸镥等闪烁晶体的生长技术、闪烁性能和应用,并展望了镥基闪烁晶体的发展趋势。     

Dy3+掺杂Bi4Si3O12晶体生长及其热释光特性

采用坩埚下降法生长了Dy³⁺掺杂浓度分别为0.1mol%、0.2mol%、0.3mol%、2mol%、3mol%和4mol%的Bi₄Si₃O₁₂(BSO)晶体。发现高浓度(2mol%以上)掺杂能够显著改变BSO晶体的析晶行为, 晶体表面析出物完全消失, 顶部呈现光滑结晶面; 低浓度(低于0.3mol%)掺杂能够显著提高晶体的光输出, 最高可达纯BSO的145%。晶体热释光谱测试结果表明: 少量Dy³⁺掺杂虽然热释光峰略有增强, 但有利于晶体光产额的提高; 高浓度掺杂则容易引起晶格畸变, 甚至产生新的缺陷, 降低晶体的光产额。     

氨化钡晶体闪烁特性与表征

氟化钡晶体是一种快速、耐辐照的新型闪烁材料，在高能物理、核医学、隐藏爆炸物检测、γ射线天文学、物理勘探等方面有着重要的应用前景．本文将对氟化钡晶体的特性、闪烁机理、表征及应用等作一概述．     

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．