人工晶体学报

作者：田瑞丰, 张璐, 潘明艳, 齐红基

单位：1.中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800;；2.中国科学院大学,北京 100049

关键词：Si4+掺杂,Yb∶YAG晶体,提拉法,闪烁性能,探测灵敏度,

基金：国家自然科学基金(52072183,52002386)

利用提拉法生长了Si4+共掺杂Yb∶YAG单晶,该晶体属于立方晶系,Oh10-Ia3d空间群。掺杂的Si4+没有改变YAG的晶体结构,但是影响了发光离子的价态。吸收光谱表明Si4+的引入使得Yb2+含量增多,这是由于Si4+引入了过量的电荷,为满足电价平衡,Yb3+转换为Yb2+。Yb2+的出现降低了Yb∶YAG的发光强度。稳态X射线激发发射光谱结果表明Si4+共掺杂Yb∶YAG晶体的发光强度是Yb∶YAG的63%,γ射线激发下的光产额降至原来的40%。此外,由于原料中含有多种Yb的同位素,Yb∶YAG除了可以被X射线、γ射线激发出荧光外,还可以与中子发生核反应产生带电粒子,进而引起次级反应产生荧光。荧光的产生仍然由Yb3+决定,因此,Si4+掺入也降低了中子探测灵敏度。

来源：2021年第10期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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