• Ce:YAG晶体

Ce:YAG晶体

掺铈钇铝石榴石(Ce:YAG)闪烁晶体

Ce:YAG是一种重要的具有优良闪烁性能的闪烁晶体,具有高的发光效率和宽的光脉冲,最大优点是其发光中心波长为550nm,可以与硅光二极管等探测设备有效耦合。同CsI闪烁晶体相比,Ce:YAG闪烁晶体具有快衰减时间(约70ns,而CsI衰减时间约为300ns),而且Ce:YAG闪烁晶体不潮解、耐高温、热力学性能稳定,主要应用在轻粒子探测、α粒子探测、gamma射线探测等领域,另外它还可以应用于电子探测成像(SEM)、高分辨率显微成像荧光屏等领域。由于Ce离子在YAG基质中的分凝系数小(约为0.1),使Ce离子很难掺入YAG晶体中,而且随着晶体直径的增大,晶体生长难度急剧增加。2013年,上海光机所采用提拉法成功生长出直径98mm、总长度360mm的高品质CeYAG闪烁晶体,Ce离子掺杂浓度0.05at%,晶体重量达6945克,生长周期25天,是目前国内报道的尺寸最大的Ce:YAG闪烁晶体。近期,上海光机所强激光材料重点实验室利用提拉法生长出的高品质Ce:YAG闪烁晶体开展了高分辨率X射线成像系统核心器件——闪烁体研制工作,成功制备了尺寸为Φ30mm,厚度为30-45μm的高品质闪烁晶体元件,并研制出基于超薄Ce:YAG闪烁晶体的高分辨X光探测器,实现X光辐照条件下高分辨成像,在同等实验条件下,与Crytur公司同类晶体对比,上海光机所研制的Ce:YAG闪烁晶体图像边沿锐度较高,图像对比度好,成像分辨率高,图像质量更好。上海光机所目前可以提供掺杂浓度0 at%3 at%掺杂高度透明的Ce:YAG闪烁晶体,晶体尺寸可根据客户要求订做。

Ce:YAG晶体基本性质

化学式

Y3-3xCe3xAl5O12

晶体结构

立方晶系

点阵参数

12.01Å

熔点

1970°C

密度

4.57g/cm3

折射率

1.82

热膨胀系数

7.8×10-6 /K <111>0 - 250 ℃

热导率

14W/m/K, 20℃
10.5W/m/K, 100℃

莫氏硬度

8.5

光输出

8000ph/Mev

最大发射波长

550nm

衰减时间

70ns

能量分辨率

6-7%@662KeV

辐射长度

3.5cm

余辉

0.005% at 6ms

上海光机所可提供的Ce:YAG晶体规格参数

 

晶体尺寸

毛坯尺寸>Φ100mm*150mm;成品:>Φ100mm*(1~100)mm,典性尺寸25×25×0.5mm10×10×0.5mm10×5×0.5mm5×5×0.5mm可按照客户需求,定制特殊方向和尺寸衬底。

Ce掺杂浓度

0 at%3 at%

发光不均匀性

6%

直径公差

±0.05mm

长度公差

±0.05mm

垂直度

小于10弧分

平行度

小于10弧秒

表面光洁度

小于10/5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

可以按照特殊要求,提供所需掺镱钇铝石榴石(Ce:YAG)闪烁晶体尺寸和规格的毛坯或晶片。

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