掺钕BGO单晶的光谱研究

本文详细分析研究了掺钕BGO单晶的光谱特性.测量了Nd(3+)离子在BGO单晶中的吸收谱、荧光谱(4F3/2→4I9/2、11/2、13/2)及荧光寿命,并研究了荧光谱的温度效应.计算了跃迁几率、发射截面、分支比和Ω2、4、6等光谱参数,和YAG:Nd3+作了比较.     

Bi4Ge3O12晶体及其熔体结构的高温拉曼光谱研究

研究了BGO晶体在不同温度下(在300-1323 K的温度范围)的拉曼光谱及其熔体的高温拉曼光谱,分析了BGO晶体结构随温度变化的规律及BGO熔体的结构特征.随着温度的升高,BGO晶体的拉曼光谱谱峰都不同程度地向低波数方向移动,也存在不同程度的展宽,同时强度减弱.另外,在BGO熔体中存在[GeO4]和[BiO6]的结构基团;但两种结构之间的联键消失,即在熔体中二者是相互独立的生长基元.     

碘化钠NaI(Tl)单晶闪烁探测器的应用

碘化钠NaI(Tl)单晶闪烁探测器由射线探测器、计算机多道、高压电源及线性放大器、计算机多道脉冲幅度分析器等部分组成。当放射源发出的γ射线进入闪烁体时,γ光子即与闪烁体中的原子、分子及晶体系统发生相互作用(如光电效应,康普顿散射和电子对效应等)。     

Ce~(3+)掺杂氟氧铝硅酸盐玻璃闪烁性能的研究

采用高温熔融法,在还原气氛(CO)下制备了Ce~(3+)掺杂的Gd2O3基氟氧闪烁玻璃,系统地研究了BaF_2对闪烁玻璃密度,光学性能以及闪烁性能的影响。比较了闪烁玻璃与BGO晶体在紫外激发以及X射线激发下的荧光强度。结果表明:BaF_2能增加玻璃的密度,且Ba F2含量越高,玻璃密度越大;BaF_2能增强Ce~(3+)的紫外以及X射线激发发光,BaF_2的最佳摩尔分数为15%;BaF_2含量相同时,由于电荷迁移猝灭以及Gd~(3+)的浓度猝灭,随着Gd_2O_3含量增加,Ce~(3+)的紫外激发以及X射线激发发光强度逐渐降低,X射线激发的光谱积分强度从相当于BGO的143%下降到BGO的19%,荧光寿命从46.5 ns降低到30.5 ns。该玻璃的光致发光强度明显强于BGO晶体,但是闪烁发光却弱于BGO晶体。     

溴化镧闪烁体探测器性能及应用研究

LaBr3(Ce)探测器是一种新型闪烁体探测器,具有高光产额,高探测效率,高时间和空间分辨率,高能量分辨率,温度特性良好,抗辐射性能良好,操作简便等优点.从2001年以来,该探测器得到了迅速的研究和应用.LaBr3(Ce)探测器在核共振荧光检测、瞬发γ中子活化分析、爆炸物检测、核医学成像、环境辐射监测、空间辐射探测等方面的应用研究中取得了非常良好的效果.该探测器表现出优于以往用于这些领域的探测器的性能(例如NaI(Tl)探测器、BGO探测器、HPGe探测器等).介绍了LaBr3(Ce)探测器的性能及其应用研究进展,对代表性文献进行了简析和综述,阐明了其良好的应用前景.     

Ce~(3+)和Tb~(3+)掺杂钆-钡-硅酸盐闪烁玻璃的发光性能

采用高温熔融法制备Ce~(3+)或Tb~(3+)单掺和Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺钆-钡-硅酸盐闪烁玻璃。通过透射光谱、光致激发和发射光谱、X射线激发发射光谱及荧光衰减曲线等手段对其发光性能进行研究。实验结果表明:在紫外光的激发下,Tb~(3+)掺杂闪烁玻璃发出明亮的绿光(544 nm),而Ce~(3+)掺杂闪烁玻璃发出蓝紫光。对于Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺闪烁玻璃,在紫外光和X射线激发下均观察到Ce~(3+)离子敏化Tb~(3+)离子发光的现象,这是由于存在Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量转移。Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺闪烁玻璃的最佳Ce2O3掺杂摩尔分数为0.2%,此时Ce~(3+)离子向Tb~(3+)离子的能量传递效率为45.7%。在X射线激发下,Ce_2O_3摩尔分数为0.2%的Ce~(3+)/Tb~(3+)共掺闪烁玻璃在544 nm处的发光强度是Bi_4Ge_3O_(12)(BGO)闪烁晶体在500 nm处发光强度的4.2倍,积分闪烁效率达到BGO晶体的55.6%,这有利于在高分辨率医学成像中降低辐射剂量。     

碘化汞(HgI_2)晶体及其应用

自七十年代初Willing等首先用HgI2晶体制成室温半导体核探测器[1]以来,迄今在该晶体的生长和应用等方面都取得了很大进展.美国生长HgI2单晶已初具规模[2],Iwanczyk等报道长出的单晶达700g,并制出活化面积达4cm2的光电探测器[3].近年来,已制出 17cm2×1.5cm的大体积r射线探测器[4].并对此材料进行了更加深入全面的研究[2,5,6]. HgI2是H-VII族化合物半导体.常温下为红色透明的层状结构的四方晶系晶体.其禁滞宽度大(2.14 eV),体暗电阻大(>1013Ω·cm),电流小(在电场高达 104V/cm也不击穿),组元原子序数高(80和53),密度大(6·4g/cm3),所以…     

单晶铁沿[101]晶向冲击过程中面心立方相的形成机制

铁的冲击相变过程是科研工作者们关注的热点领域之一.铁沿[100]晶向冲击时会发生体心立方相到密排六方相的转变;而沿[101]晶向冲击时,相变产物除了密排六方相之外还出现一定量的面心立方相.人们已经明确了体心立方到密排六方相的转变机制,然而对于面心立方相的形成机制问题至今还在探索.本文通过分子动力学方法模拟了体心立方单晶铁沿[101]晶向的冲击过程,模拟结果显示体心立方相将转变为高压密排结构(密排六方相和面心立方相);并分析了面心立方相的形成机制:在冲击过程中,单晶铁沿[101]和101]晶向突然收缩,同时沿[010]晶向突然扩张,从而导致体心立方到面心立方相的转变.此外,本文进一步研究了不同应力状态下单晶铁的相变机制,发现沿[101]晶向单轴压缩以及沿[101]和[101]晶向双轴压缩时铁将发生体心立方到面心立方相的转变;而沿[101]和[010]晶向双轴以及三轴压缩时将会发生体心立方到密排六方相的转变.最后进一步计算了三个相的吉布斯自由能随压力的变化,并对冲击模拟结果进行了能量分析,给出了沿[101]晶向冲击条件下高压密排相产生的原因.     

三元系Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te和Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te单晶缺陷的X射线衍射貌相检验

一、引 言 三元系Hg(0.8)Cd(0.2)Te和Pb(0.8)Sn(0.2)Te单晶是重要的大气透射“窗口“红外探测器材料.Pb1-xSnxTe又是可调红外激光器的重要材料.与锗、硅及二元化合物(或固溶体)相比,该三元化合物在长晶过程中,组分分凝严重,结构完整性差。难以制得结构完整、组分均匀的大单晶. Hg(0.8)Cd(0.2)Te中常见的缺陷是:沉淀相、组分偏析、位错、滑移带、亚晶界、大角晶界、孪晶、晶面弯曲、多边形化的亚结构、高度应变区等.用X射线衍射貌相术研究这类缺陷,除非破坏性外,还有对晶格畸变高灵敏度等优点[1]。L.N.Swink和M.J.Bran[2]曾用劳厄背…     

多像素光子计数器(MPPC)的性能测试

多像素光子计数器(Multi Pixel Photo Counter,简称MPPC)是近几年发展起来的一种新型信号读出设备.为了对这种设备制作的闪烁探测器有较深入的了解和认知,本文配合塑料闪烁体,与MPPC制成塑料闪烁探测器,对利用这种新型的光子计数器做成的探测器进行了研究.利用它测试了塑料闪烁体的时间和位置分辨率,将这方面数据与之前常用的配有光电倍增管的闪烁探测器的数据进行了比较,能够了解到用MPPC与塑料闪烁体做成的闪烁探测器在时间分辨和位置分辨方面能够达到实验的要求.在信价比和几何大小方面,MPPC优于光电倍增管,因此利用MPPC将在实验方面带来很大的优越性,为实验研究提供更大的方便.     

溴化镧闪烁体探测器性能及应用研究（英文）

LaBr3(Ce)探测器是一种新型闪烁体探测器,具有高光产额,高探测效率,高时间和空间分辨率,高能量分辨率,温度特性良好,抗辐射性能良好,操作简便等优点。从2001年以来,该探测器得到了迅速的研究和应用。LaBr3(Ce)探测器在核共振荧光检测、瞬发γ中子活化分析、爆炸物检测、核医学成像、环境辐射监测、空间辐射探测等方面的应用研究中取得了非常良好的效果。该探测器表现出优于以往用于这些领域的探测器的性能(例如NaI(Tl)探测器、BGO探测器、HPGe探测器等)。介绍了LaBr3(Ce)探测器的性能及其应用研究进展,对代表性文献进行了简析和综述,阐明了其良好的应用前景。     

[Na(15-C-5)]2[Pd(SCN)4]配合物的合成与结构分析

研究了15-冠-5(15-C-5)与Na2[Pd(SCN)4]的反应,得到的配合物[Na(15-C-5)]2[Pd(SCN)4]通过元素分析、红外光谱、单晶X射线衍射进行了结构分析.该配合物为单斜晶系,空间群C2/c,晶体学数据: a=1.3525(6)nm,b=1.3729(6)nm,c=2.0312(9)nm,β=102.985(6)°,V=3.675(3)nm3,Z=4,F(000)=1696,R1=0.0288,wR2=0.0457.结构分析表明,该配合物由两个[Na(15-C-5)]+配阳离子和一个[Pd(SCN)4]2-配阴离子组成,二者通过Na-N相互作用形成二维网状结构.     

实时离子探测器——塑料闪烁体性能的实验研究

利用静电离子加速器对实时离子探测器——塑料闪烁体的特性 (包括灵敏度、动态范围、能量响应, 及空间分辨等)进行了实验研究,并对闪烁体探测器与其他传统的离子探测器的特性进行了比较. 对闪烁体在激光等离子体实验的离子束诊断中的可能应用进行了探讨.塑料闪烁体的应用可满足高重复频率激光等离子体离子加速实验高效率运行的要求,为实验研究提供强有力的支持.     

CsI(Tl)闪烁体软X光能量响应的模拟研究

CsI(Tl)闪烁体是X光转换为可见光比较重要的一个部件,在惯性约束聚变中的X光诊断等方面有着十分重要的应用。通过Geant4软件较为全面地分析了CsI(Tl)闪烁体软X光能量响应,模拟了1~5keV的软X光入射不同厚度(20,30,50μm)CsI(Tl)的能量沉积谱,探究了粒子之间相互作用的物理过程,并比较了不同能量软X光在不同厚度CsI(Tl)闪烁体中的沉积效率。仿真结果表明,随着CsI(Tl)闪烁体厚度的增加,软X光在CsI(Tl)闪烁体中沉积的能量也逐渐增加,沉积效率与CsI(Tl)闪烁体厚度成正比。模拟研究为选择合适厚度的闪烁体做低能段软X光探测实验做铺垫。     

Bi4Ge3O12晶体及其掺杂晶体的拉曼光谱研究

利用拉曼光谱分别对Bi4 Ge3O12(BGO)晶体以及BGO:Pb(0.02 wt%),BGO:Al(0.02 wt%)进行了分析研究.测得的拉曼光谱显示,掺杂晶体对比纯的BGO晶体,在某些特征峰处,相对强度发生改变.此外,对于掺杂的晶体,部分拉曼特征峰会有偏移.因此,可以通过测定拉曼光谱来判定样品是否含有杂质.     

基于GEANT4的CsI(T1)闪烁体探测器的Monte Carlo模拟

对闪烁光在晶体内的传输以及光电子倍增过程进行了建模,基于GEANT4软件包对CsI(T1)闪烁体探测器进行了蒙特卡罗模拟,得到了不同形状、尺寸和包装的CsI(T1)晶体测量γ射线的能谱.对比模拟和测试结果,两者得到了很好的符合,从而验证了模拟参数的合理性和可靠性.该模拟程序的建立为闪烁体探测器的设计提供了更精确的开发工具.     

钛酸锶单晶(SrTiO_3)的电子顺磁共振

近年来,Muller,Unoki[1-4] 等人用火焰法生长的SrTiO3晶体作为样品,利用它含有微量的Fe3 顺磁杂质的特点,可以观察到Fe3 的顺磁谱线,并通过测量Fe3 的电子顺磁共振谱随温度的变化,对SrTiO3晶体的相变过程进行了详细的研究,第一次指出了SrTiO3单晶在110K处的相变是刚性氧八面体绕立方轴旋转了一个角度.Muller等人还从电子顺磁共振谱的谱形在相变过程中的变化,研究了SrTiO3的临界动力学,并估算了SrTiO3中的中心峰的宽度[5].我们采用助熔提拉法生长的SrTiO3单晶作为样品,在室温和液氮温度下进行了电子顺磁共振谱的测量.结果没有发现…     

测量离子束横向截面的闪烁体屏的热分析

针对基于闪烁屏-CCD(电荷耦合元件)相机的氘离子束横向强度分布测量系统,利用ANSYS软件模拟计算了在直流及脉冲模式下,能量100 keV、束斑直径3 mm氘离子轰击造成的Al₂O₃, SiO₂以及锗酸铋(BGO)三种候选闪烁体材料的表面温度变化。结果表明,在30 μA的直流氘离子束轰击下,闪烁体表面温度随辐照时间急剧地升高。持续时间10 min的氘离子束轰击将使三种材料前表面的温度分别升高131,234和649 ℃。对于峰值流强30 μA、重复频率1 Hz、脉宽5 μs的重复频率脉冲氘离子束,每个脉冲引起的三种闪烁屏表面的温度升高均小于0.05 ℃,且长时间的离子辐照基本不会造成闪烁屏的表面温度有明显的升高。对于脉宽5 μs的单脉冲氘离子束,三种材料的表面温度均随离子流强近似呈线性地增加。在单脉冲模式下,Al₂O₃,SiO₂以及BGO闪烁屏能允许的最高离子流强分别为2.32,1.08和0.72 A,超过此流强其表面温度将达到熔点。     

使用定向偏角籽晶拉制无位错[111]硅单晶

半导体材料是制造半导体器件的基础,材料的质量直接影响器件的质量和可靠性.器件工艺要求提供超纯无缺陷的晶体.硅单晶中常见的并对器件性能影响较大的缺陷就是位错.因而硅单晶的拉制中很根本的一条,就是要求无位错. 拉制无位错或低位错[111]硅单晶,现时普遍采用达什(W.C.Dash)早年阐明的正[111]晶向籽晶缩颈技术[1]. 我们研究和应用了向特定方向偏离一定角度的[111]定向偏角籽晶,配合适宜的温场和拉晶参数,在国产TDK-36AZ单晶炉上稳定地拉制出无位错[111]硅单晶,并已确定了工艺,投人了批量生产.投料800克,无位错单晶成品率一股在 65—7…     

[Na(18-C-6)]2[Cu(i-mnt)2]的合成与结构分析

研究了18-冠-6与Na2[Cu(i-mnt)2][i-mnt=异丁二腈烯二硫醇阴离子,S2CC(CN)2-2]的反应,得到的配合物[Na(18-C-6)]2[Cu(i-mnt)2](1)通过元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射进行了结构分析.配合物为单斜晶系,空间群P2(1)/c.晶体学结构数据a=1.2819(11),b=1.1793(10),c=1.4928(13)nm,β=99.121(16)°,V=2.228(3)nm3,Z=2,Dcaled.=1.369g/cm3,F(000)=958,R1=0.0521,wR2=0.1003.1中的[Cu(i-mnt)2]基团通过配体i-mnt的氮原子与两个[Na(18-C-6)]基团中的钠原子成键,形成稳定的中性配合物.