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摘 要YAG不仅是最重要的固体激光材料，也是有希望的闪烁材料，无掺杂的钇铝石榴石是一种能用于紫外线和红外线光学设备的新型基片和窗口材料，在0.25～5μm区域无吸收现象。铈激活钇铝石榴石(Ce3+:YAG)单晶是综合性能优良的快衰减闪烁材料。本文首先对各种掺杂的YAG单晶进行了简单的介绍，对YAG单晶的生长方法进行了总结，我们采用提拉法生长出了Ce3+:YAG晶体，并通过R928-P PMT探测器测得了Ce3+:YAG闪烁晶体的激发光谱和发射光谱，其激发波长位于345nm和485nm附近，用485nm的光激发得到的发射光谱中最强的发射峰位于550nm附近，正好与常用的光电倍增管和硅光二极管的接受灵敏波长相匹配，具有广泛的应用前景。
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关键词： Ce3+:YAG；闪烁性能；生长方法；发射光谱4819
Abstract
YAG is not only the most important solid laser material, but also a promising scintillation material, Yttrium aluminium garnet single crystal activated by cerium (Ce3+:YAG) is a fast scintillator with excel lent mechanical and chemical resistance. In this paper, growth method of YAG single crystal were summarized. We grow out of Ce3+:YAG crystal by Czochralski method, and through the R928-P PMT detector measured excitation spectra of Ce3+:YAG scintillation crystals and emission spectra, the excitation wavelength is located near the 345nm and 485nm, the strongest emission peak which is the near 550nm is excited with 485nm light emission spectra, coinciding with the commonly used photomultiplier tube and silicon light two accept the polar tube sensitive wavelength of the matching, and has wide application prospect.
Key words: Ce3+:YAG scintillation properties growth method emission spectral
目录
1 绪论 1
1.1 闪烁晶体的简介 1
1.1.1闪烁晶体的荧光发射过程 1
1.1.2闪烁晶体的应用 1
1.1.3闪烁晶体的发展 2
1.2 YAG晶体闪烁性能 2
1.2.1 YAG晶体的基本性能 2
1.2.2各种掺杂的YAG闪烁晶体 3
1.2.3 YAG晶体的制备方法 7
1.2.4 YAG晶体的生长应用 11
2 实验 12
2.1 实验方案设计 12
2.2 实验仪器和设备 12
2.3 样品制备 14
2.4 加工测试 15
3 实验结果与讨论 15
3.1 晶体生长过程问题分析 15
3.2 Ce:YAG晶体的发射光谱 16
3.3 Ce:YAG晶体的激发光谱 18
4 结论 20
致谢 21
参考文献 22
1 绪论
1.1 闪烁晶体的简介
1.1.1闪烁晶体的荧光发射过程
闪烁晶体又称荧光晶体，是指一大类在放射线或原子核粒子作用下发生闪光现象的晶体材料。在受到X射线、γ射线或其它荷电粒子辐照时，其中的价电子因受到激发而由价带进入导带，当电子由导带自发跃迁到价带时，多余的能量就会以荧光的形式发射出来，从而产生荧光。
闪烁晶体用于辐射探测条件[2]：
（1）对探测粒子有较大的阻止本领，使入射粒子在晶体中的损耗量较大，为此闪烁体的密度及有效原子序数应较大；
（2）具有较高的发光效率及较好的能量分辨率；
（3）在自身发光波段内无吸收，即有较高的透过率；
（4）较短的发光衰减时间（时间分辨好）；
（5）发射光与光探测元件光谱响应相匹配；
（6）较大的辐照硬度（抗辐射损伤）；
（7）较好的热稳定性（ 发光效率受温度影响小）；