氟化铅晶体中包裹体的显微观察与分析

本文根据偏光显微镜观察,把存在于立方氟化铅晶体中的包裹体分为三种类型:针状包裹体、板状包裹体和无规则形包裹体.根据EDS成分分析和XRD结构测定,认为针状包裹体的组成为铅的氧化物和氟氧化物,板状包裹体和无规则形包裹体为氟化铅的斜方相.针状包裹体是由于原料中的PbO杂质引起组分过冷而造成氧化铅和氟氧化铅小颗粒的定向排列.如果氧化物杂质含量不是很高,则通过掺入过量脱氧剂、提高固液界面处的温度梯度和降低下降速度,可以比较有效地减少甚至消除晶体中的针状包裹体.     

Cs2LiYCl6∶Ce晶体的n/γ双探测闪烁性能研究

Cs₂LiYCl₆∶Ce(CLYC)晶体是一种具有n/γ双探测能力的新型闪烁晶体。采用坩埚垂直下降法生长出富⁶Li的CLYC晶体毛坯,经加工、封装得到φ50 mm×50 mm的CLYC闪烁晶体封装件,其对¹³⁷Cs 662 keV γ射线的能量分辨率为4.22%;测量²⁵²Cf中子源的脉冲波形甄别(PSD)品质因子(FOM)为3.45。凭借其优异的性能,CLYC闪烁晶体有望在中子探测领域替代³He正比计数管,并可作为n/γ双探测的优选材料,应用于中子辐射探测器、放射性同位素识别仪、个人辐射剂量仪,以及其他中子、伽马射线的探测。     

Influence of Self-Absorption and Impurities on Scintillation Properties of （Lu0.1Y0.9）A103：Ce Single Crystals

Lu0.1Y0.9AlO3：Ce single crystals in dimensions Φ30×90 mma are successfully grown by the Czochralski method. The light output and energy resolution of the crystal in dimensions Φ14×2mm^3 are 9420 photons/MeV and 12.5% respectively. Dependence of the light output on the thickness of the sample is found and explained by the self-absorption in the range of 320-370nm and the underlying parasitic absorption around 250hm. In addition, the local enrichment of Ce ions and the presence of low-valent impurity ions may cause the deterioration of its light output. In addition, Lu0.1 Y0.9AlO3：Ce has an almost constant fluorescence decay time of 16ns in the temperature range of 80-373 K.     

PbWO4晶体光学性能的结构效应

本文针对人工合成PbWO4晶体的结构特征,测试了晶体沿[100]与[001]方向的光学透射谱、发射光谱以及发光效率、详细地讨论了PbWO4晶体显著的光学各向异性效应,并分析了其特点及起因。     

钇掺杂量对LuxY1-xAlO3:Ce晶体结构和发光性能的影响

研究了Y掺杂量对LuxY1-xAlO3：Ce晶体结构和发光性能的影响，结果表明：固溶体晶体LuxY1-xAlO3：Ce（x=0～0．3）仍为正交晶系赝钙钛矿型结构。随着Y掺杂量的减少，晶胞体积减小、晶体密度增大、本征吸收降低、光输出增大，衰减时间由YAlO3：Ce的29．7ns降低至Lu0.3Y0.7Al03：Ce的24．2ns。随着Y掺杂量的减少，发射谱的峰位由YAlO3：Ce的390nm逐步紫移至Lu0.3Y0.7AlO3：Ce的384nm，这表明尽管LuxY1-xAlO3：Ce晶体的光激发一发射机制并未发生明显的变化，但掺杂还是引起了稀土格位晶体场的变化，激活离子Ce^3＋的激发态与基态能级之间的能级差随Y掺杂量的减少逐步加大。Y掺杂含量的降低在改善晶体闪烁性能的同时也降低了晶体的热稳定性，增强了晶体的放射性本底。     

Bridgman法晶体生长的热物性各向同性坩埚的选择

本文对不同坩埚热物性组合时计算得到的结果进行了比较.对各向同性坩埚而言,应该优先选择具有与晶体和熔体的导热系数相当导热系数的材料,也可选择导热系数较大的材料.在强度允许的情况下,减小坩埚壁厚对晶体生长有利.     

PbWO4晶体中的生长层研究

利用光学显微镜和电子探针研究了存在于钨酸铅晶体中的生长层,确定这些生长层的成分为固体的铂金颗粒.根据对PbO和WO3原料所做的GDMS分析结果,排除了这些铂金颗粒来自原料的可能性,而是认为它们来自生长晶体所用的铂金坩埚.并在此基础上提出,PbO-WO3熔体在高温下对铂金坩埚的熔蚀和溶解为生长层的形成提供了物质基础,但由于停电、停降或温度波动而导致固液界面的暂时静止则为熔体中铂金的析出和沉降提供了机会和场所.为抑制生长层的出现,建议在生长过程中适当降低液相区的温度或适当缩短晶体的生长周期.     

氟化铅晶体中300nm光吸收带的起因

在PbF2晶体的透射光谱中常存在一个300nm光吸收带,其特征是吸收强度从结晶开始端向结晶结束端递减.利用原子吸收光谱分析(AAS),发现具有300nm光吸收带的晶体含有比较多的杂质离子Ca和Ba,但根据掺杂实验及其它氟化物晶体中存在的类似吸收现象,排除了Ca和Ba是造成这一吸收现象的原因,而是认为Ce3+离子杂质的4f→5d跃迁是造成该吸收带的原因.氟化铅晶体中的微量Ce3+离子杂质来源于生产HF时所使用的天然矿物CaF2.通过对HF这一制备PbF2原料的高度提纯可以有效地消除晶体中的300nm吸收带.     

Lu2Si2O7∶Ce晶体的闪烁性能

用提拉法生长了Lu2Si2O7∶Ce晶体,对该晶体的闪烁性能进行了研究。透射光谱表明,Lu2Si2O7∶Ce晶体的吸收边比Lu2SiO5∶Ce晶体向短波方向移动了25nm,使透光范围进一步拓宽。X射线发射光谱和UV激发发射光谱均具有典型的双峰特征,主峰在378nm。UV激发发射谱具有温度效应,即375K以上时,发光效率迅速降低;425K以上时,发光主峰位明显红移。衰减曲线符合单指数式衰减规律,常温下经UV激发后的衰减时间约为34ns。从曲线形态看,375K以下的衰减谱与室温下的几乎完全相同,拟合的结果在32.8～34ns之间;衰减时间的温度效应从375K开始显现,即随温度的升高,衰减时间有加速变短的趋势,到500K时缩短为6.72ns。热释光谱在488,553K处有两个热释光峰,但室温附近几乎观察不到热释光峰。