闪烁晶体各向异性效应的研究动态

闪烁晶体是核辐射探测器中的重要材料,具有密度大、光输出高、均匀性好以及衰减快等优点,广泛应用在医疗卫生、安全检查、高能物理、油矿勘探等领域。同一闪烁晶体经常表现出较大的性能差异,人们通常将其归因于晶体制备工艺的差异,而容易忽略晶体各向异性对晶体性能的影响。随着PbWO4、Lu2Si2O7:Ce、LaBr3:Ce和LaCl3:Ce等非立方相晶体的出现,闪烁晶体的各向异性效应越来越受到重视。论文综述了闪烁晶体的各向异性研究,分析了闪烁晶体的各向异性效应对晶体应用的影响。     

最优线性联想记忆网络的γ谱解析

利用最优线性联想记忆神经网络,对γ能谱进行了定性识别与定量分析,成功克服了传统解谱方法对操作人员要求高、运算速度慢、不能准确识别有重峰的复杂γ能谱等问题.采用全谱输入法,利用整个能谱的信息,降低了对探测器能量分辨率的要求,避免了寻峰、能量刻度与效率刻度,准确识别了单核素能谱与几种核素的混合能谱,从而成为一种行之有效的解谱手段,为高性能便携式探测器解谱软件的开发提供了依据.     

Gd_(0.98)LuTb_(0.02)O_3透明陶瓷的真空烧结和光学性能

利用燃烧法制备得到了Gd0.9BLuTb0.02O3纳米陶瓷粉体.在不加任何添加剂和烧结助剂的情况下,粉体采用干压和等静压成型.研究了烧结温度和烧结时间对陶瓷的致密化和晶粒长大过程的影响.在此研究的基础上调整烧结制度,于1 750℃真窄烧结6h制备得到了Gd0.98LuTb0.02O3透明陶瓷.厚度为0.2mm的透明陶瓷在可见光区的透过率高于70%,相对密度达到99.8%.该透明陶瓷在X射线激发下发射出黄绿光,发射主峰位于540nm,对应于Tb3+的5D4→7F5跃迁.     

新型闪烁晶体SrI_2:Eu及研究进展

SrI2:Eu是一种性能优异的闪烁晶体,具有较大的原子序数、高的光输出、极低的能量分辨率和较小的余辉时间等优点。SrI2:Eu晶体适合于元素同位素甄别、安全检查及工业和医学X射线断层扫描、超高分辨X射线成像等领域。综述了新型闪烁晶体SrI2:Eu的闪烁性能和晶体生长研究成果;评述了晶体应用与晶体生长发展的方向;同时指出了该晶体开发过程中应解决的主要问题,如:原料处理、晶体生长、闪烁机理和器件应用等方面还需进一步加以研究,以推动该晶体的应用。     

掺杂Eu~(3+)或Tb~(3+)的(Gd,Lu)_2O_3粉体的发光性能

采用高温固相法在空气中合成了(Od,Lu)2O3,(Gd,Lu)2O3:Eu3+和(Gd,Lu)2O3:Tb3+系粉体.研究了二元系中Lu2O3的摩尔分数对抑制Gd2O3高温相变、粉体的发光性质和光谱性质的影响.结果表明:在(Gd,Lu)2O3系粉体中,当Lu2O3的摩尔分数(下同)大于40%时,能在煅烧温度不低于1 700℃情况下,抑制Gd2O3的相变得到利于制备透明陶瓷的立方相结构.而且随着Lu3+离子的浓度增加,先后观察到红移和蓝移现象;在(Gd,Lu)203:Eu3+系粉体中,粉体的发光强度随着Lu3+掺杂量增加而减小,Eu3+的最佳掺杂量为7%;在(Gd,Lu)2O3:Tb3+系粉体中,Tb3+离子的最佳掺量为1%.     

块状Nb:KTP晶体及其蓝色激光器

在改性的K6体系中,用顶部耔晶熔盐法得到了重约60 g,透明区达15mm×17mm×14 mm的块状Nb:KTP晶体.在使用波段,透过率为85%.实现了1064nm的非临界相位匹配.晶体的Ⅱ型相位匹配的截止波长蓝移至937 nm.用不同掺杂浓度的Nb:KTP晶体倍频,分别获得了波长为468.5 nm,473nm和480 nm的蓝色激光.测量了7.5 mo1.-%Nb:KTP晶体的折射率,计算和测定了该晶体的截止波长,得到了该晶体的角度、温度和光谱接收带宽,结果表明它们分别约为KNbO3的2.6,24和3.4倍,因而在实现频率转换时将放宽对使用条件的要求,并改善输出蓝光的质量.     

SrI2∶Eu∶Cs晶体生长及闪烁性能

采用垂直布里奇曼法成功制备出尺寸为Φ25 mm×70 mm的SrI₂∶Eu∶Cs晶体,经加工后封装得到尺寸为10 mm×10 mm×10 mm的透明单晶,这是迄今为止Eu²⁺和Cs⁺双掺杂的最大尺寸SrI₂单晶,所用原料为国产原料。XRD测试结果表明,所得晶体为SrI₂正交相,空间群为Pbca。荧光光谱显示晶体的发射峰和激发峰分别位于440 nm和419 nm,属于典型Eu²⁺的5d→4f跃迁发射。X射线激发发射光谱显示该晶体只有一个位于440 nm的发射峰,与荧光光谱的结果一致。采用单指数拟合后得到晶体在370 nm激发波长下的荧光寿命约为1.3 μs。在¹³⁷Cs射线源激发下的γ能谱测试显示晶体的能量分辨率为5.5%,已基本满足实际使用的要求。     

纳米晶(Gd,Lu)_2O_3:Eu粉体的合成及发光性能(英文)

通过燃烧法制备得到(Gd,Lu)203:Eu纳米粉体。利用傅里叶红外光谱仪,x射线衍射仪,高分辨透射电镜,激发和发射光谱来表征样品的结构和发光性质。结果表明,将燃烧法制备得到的粉体在800℃煅烧1h后,(Gd,Lu)203:Eu纳米粉体结晶为立方结构。通过增加硝酸盐(N)和甘氨酸(G)的摩尔比,经过煅烧的粉体颗粒的尺寸从15 nm增加到50nm,后又减小到40nm。而且发射光谱和激发光谱的性质比较依赖样品的颗粒尺寸。同时也发现,在此条件下制备得到的粉体非常适合制备(Gd,Lu)203:Eu的透明陶瓷。     

蓝宝石表面原位玻璃化处理及性能研究

采用表面原位玻璃化处理方法,可成功制备高透过率的蓝宝石样品.紫外-可见透过光谱的测试结果表明,未抛光的蓝宝石基体经过表面玻璃化处理后透过率得到了显著的提高.经过玻璃化处理,蓝宝石的理论透过率从85％提高到90.2％.同时,测量并系统地讨论蓝宝石样品的热膨胀系数(CTE)、差示扫描量热(DSC)、折射率和显微硬度等一系列性能.结果表明,该玻璃层具有热稳定性良好、显微硬度高且与蓝宝石的热膨胀匹配度良好,其诸多物理性能可以通过调整玻璃层的组成和厚度来调控.研究表明,表面玻璃化处理是减少蓝宝石抛光时间和成本、提高粗糙表面蓝宝石光学性能的有效方法,为蓝宝石表面处理技术的发展提供了有益指导.