高镥组分LuYAP:Ce闪烁晶体生长及性能研究

LuYAP:Ce晶体是YAP和LuAP的固溶体,具有衰减时间短,光产额高,密度高,有效原子序数大及不潮解等特性。随着镥组分含量的增加,晶体密度和有效原子序数随之增加,衰减时间更短。采用提拉法生长了φ35mm×100mm的高镥组分LuYAP:Ce闪烁晶体,晶体透明,无相分解现象。通过X线荧光光谱分析法(XRF)检测了晶体中的元素含量,测得Lu、Y摩尔比接近7∶3。另外还测试了该晶体退火处理前后的光输出变化,光输出性能提高了约16%。     

Ce:GAGG闪烁晶体生长与性能研究

采用中频感应提拉法生长出φ50 mm×90 mm的高质量Ce:GAGG晶体,并对晶体进行X线衍射(XRD)测试,计算了晶胞参数,测试了晶体室温下的透过率、X线激发发射谱(XEL)、能谱和衰减时间特性。实验结果表明,Ce:GAGG晶体的发光中心波长为540nm,光输出为54 000光子/MeV,能量分辨率为7.2%@662keV,衰减时间为94ns。     

高发光均匀性Ce:LSO闪烁晶体的研制

采用提拉法生长了尺寸为φ65mm×200mm的Ce:LSO闪烁晶体,在研究高发光均匀性机理的基础上,利用正交试验生长不同铈掺杂浓度、二氧化硅补偿浓度及结晶率的Ce:LSO晶体。结合晶体头尾相对发光强度、发光不均匀性等测试结果,确定了合适的原料配比和结晶率等相关参数,即铈离子掺杂浓度为0.16%、二氧化硅补偿浓度0.20%、结晶分数60%。通过以上研究结果表明,该尺寸晶体的发光均匀性超过96%。     

大尺寸闪烁晶体Ce∶LYSO的生长

采用提拉法生长Ce∶LYSO闪烁晶体。通过研究晶体开裂及产生过冷的机理,优化温场结构设计,解决了这两种现象之间的矛盾,实现了大尺寸Ce∶LYSO晶体的生长,晶体尺寸达到60 mm×280 mm。先后生长不同掺杂浓度的Ce∶LYSO晶体,并根据相应的测试结果确定了合适的掺杂比例,进一步明确不同通气方式对晶体性能的影响。结果表明,Ce掺杂浓度达到0.15%时,发光强度最大,晶体内部无明显缺陷。晶体在抽真空充流动氮气条件下生长,有利于提高晶体的透过率,对相对发光强度的影响不大。     

LuAG:Ce和LuAG:Ce,Mg晶体生长与闪烁性能

采用提拉法生长了?80 mm×100 mm的掺Ce镥铝石榴石(LuAG:Ce)晶体和掺Mg的LuAG:Ce(LuAG:Ce,Mg)晶体,并测试了晶体室温下的闪烁性能。实验结果表明,通过Mg离子掺杂,晶体光产额从15 000±1 500 photons/MeV提高到30 000±1 500 photons/MeV,衰减时间从120 ns加快到54 ns。     

LuYAP∶Ce闪烁晶体阵列研究

铝酸钇镥(LuYAP)∶Ce晶体具有衰减时间短,密度大,光产额高及不潮解等优点。采用该晶体制作的闪烁晶体阵列,能快速获得皮秒级正电子湮灭的精确信息。该文报道了一种LuYAP∶Ce闪烁晶体阵列的制作方法,将提拉法制备的LuYAP∶Ce晶体经切割并运用化学机械抛光法处理后,最终利用填充材料制作了晶体阵列。在X线光机上开展了阵列的发光均匀性测试,测得发光不均匀性为14.8%。结果表明,LuYAP∶Ce晶体满足使用要求。     

直径φ80 mm Nd:YAG晶体提拉法生长研究

采用中频感应加热提拉法(Cz)生长晶体,研究了直径φ80 mm Nd:YAG晶体生长的设备条件、温场装置和生长参量,对长晶过程中出现的放肩和转肩阶段晶体开裂原因进行了分析,并采取了相应的改进措施,获得了直径φ80 mm等径长度200mm质量良好的Nd:YAG晶体.     

Gd：PbWO4晶体的生长及其闪烁性能研究

在ＰｂＷＯ４晶体中掺进Ｇｄ２Ｏ３,采用Ｃｚｏｃｈｒｏｌｓｋｉ法生长Ｇｄ：ＰｂＷＯ４晶体,测试晶体的透射光谱,激发发射光谱,抗辐照损伤能力和发光效率,Ｇｄ：ＰｂＷＯ４晶体透过率,抗辐照损伤能力和发光效率皆优于纯ＰｂＷＯ４晶体,Ｇｄ：ＰｂＷＯ４晶体的吸收过紫移,提高了透过率,从而提高了发光效率,Ｇｄ＾３＋掺入ＰｂＷＯ４晶体中,抑制了Ｐｂ＾３＋的存在,提高了晶体抗辐照损伤能力,Ｇｄ：ＰｂＷＯ４晶体是比Ｐ     

Nd:GdVO4晶体的生长与性能

报道了在N2+He(30%～50%Vol)气氛中用提拉法成功地生长了Nd:GdVO4晶体.激光实验中,LD泵浦功率为350mW,采用端泵方式获得波长为1060nm的激光输出,TEM00基模方式运行,阈值泵浦功率为95mW,输出功率为13mW,斜效率为5%.     

Ce∶Ho∶LiNbO_3晶体的全息存储特性的研究

报道了Ｃｅ：ＨＯ：ＬｉＮｂＯ３晶体的生长，研究了晶体的衍射效率、存储时间、图像质量等全息存储性能。用Ｃｅ：ＨＯ：ＬｉＮｂＯ３晶体作记录介质，实现了实时关联存储。     

Mg:Ce:Fe:LN晶体的生长及位相共轭分析

在Ce:Fe:LN中掺进不同摩尔分数(0,2%,4%,6%)的MgO首次以提拉法生长Mg:Ce:Fe:LN晶体,并对晶体进行极化、氧化和还原处理。测试晶体的吸收光谱和光损伤阈值。Mg:Ce:Fe:LN晶体吸收光谱吸收边相对Ce:Fe:LN晶体发生紫移。Mg:Ce:Fe:LN晶体光损伤阈值比Ce:Fe:LN晶体增大,研究了Mg:Ce:Fe:LN晶体吸收边移动机理和光损伤阈值增加机理。采用4波混频光路测试Mg:Ce:Fe:LN晶体位相共轭反射率和响应时间,Mg:Ce:Fe:LN晶体位相共轭反射率相对Ce:Fe:LN晶体降低,但响应速度增加。以x(Mg)2%(摩尔分数):Ce:Fe:LN晶体位相共轭镜消除信号光波的位相畸变。     

Ce∶YIG粉体的制备及性能研究

本实验采用共沉淀法制备Ce∶YIG粉体。通过对反应体系的pH值的研究,确定了反应的最佳pH值范围为8～9,得到了颗粒分布均匀的粉体。经电子探针微区分析,粉体的组分与实验设计的配方相吻合。粉体在不同的温度条件下进行烧结实验,经XRD分析证实,YIG的成相温度在650℃附近。可以认为,用共沉淀法制备的Ce∶YIG粉体化学活性好,烧结温度低。     

Ce：YIG粉体的制备及性能研究

本实验采用共沉淀法制备Ce:YIG粉体。通过对反应体系的pH值的研究，确定了反应的最佳pH值范围为8－9，得到了颗粒分布均匀的粉体。经电子探针微区分析，粉体的组分与实验设计的配方相吻合。粉体在不同的温度条件下进行烧结实验，经XRD分析证实，YIG的成相温度在650℃附近。可以认为，用共沉淀法制备的Ce:YIG粉体化学活性好，烧结温度低。     

高功率固体激光晶体Nd3+:Gd3Ga5O12的生长和光谱性能的研究

用提拉法生长了掺钕的钆镓石榴石(Nd3+:GGG)激光晶体,晶体的干涉条纹证明它有良好的光学均匀性,晶体(444)面的双晶摇摆曲线表明晶体的质量非常好。研究了室温下的吸收谱和发射谱性质。分析了Nd3+:GGG晶体4F3/2→4I11/2能级跃迁与1.06μm附近的荧光谱线之间的关系。Nd3+:GGG激光晶体的吸收截面、发射截面、荧光寿命分别为4.32×10-20cm2,2.3×10-1cm2,240μs。比较了Nd3+:GGG和Nd3+:YAG的物理参数,实验表明Nd3+:GGG较Nd3+:YAG有一系列的优点。     

Ce:Mn:LiNbO3晶体紫外记录研究

采用紫外光作记录光在Ce：Mn：LiNbO3晶体中实现非挥发全息记录，灵敏度可达0．0803cm／J，衍射效率（固定）为5．07％，比采用红光为记录光，紫外光为敏化光的非挥发双中心记录方案均提高了50多倍。分析表明，采用紫外光作为记录光，深能级电子被激发比例极大提高，参与光折变过程的电子平均运动周期变短．提高了衍射效率和灵敏度；深浅能级电子光栅的同相位，使得固定空间电荷场变强。文中还研究了退火对记录性能的影响。