人工晶体学报

作者：邹征刚, 刘振, 龚国亮, 孙益坚, 温和瑞, 钟玖平

单位：1.江西理工大学化学化工学院,赣州 341000;；2.中山大学材料学院,深圳 518107

关键词：共晶,Ce掺杂,微下降法,GdLu2Al5O12,Al2O3,闪烁晶体,晶体生长,微结构,

基金：江西省重点研发计划(20165ABC28010);江西省教育厅科技项目(GJJ190430);赣州市科技计划项目(赣市科发[2019]60号,赣市科发[2020]60号)

稀土共晶闪烁体是通过定向凝固晶体生长技术,将具有不同折射率的两相制备成具有射线探测功能的共晶材料,其中含有激活离子的闪烁体相的折射率高于基质相。在高能射线辐照下,闪烁体相将入射高能射线转换成荧光,然后,荧光在闪烁体相和基底相的界面以全反射的形式实现定向输出,从而有效提高辐射探测成像的空间分辨率。本工作采用微下降法成功生长得到φ3 mm×117.0 mm 的1.0%(原子数分数)Ce∶GdLu2Al5O12/Al2O3闪烁共晶样品。通过切割抛光加工得到φ3 mm×2.0 mm的共晶薄片,并将该共晶薄片进行微观结构、能谱分析和荧光性能等表征和测试,结果表明所得到的共晶样品由Ce∶GdLuAG和Al2O3两晶相构成,微观结构呈现出“中国结”结构,并在生长方向呈现出一定的有序排列。荧光光谱测试表明该共晶材料存在Gd3+-Ce3+间的能量传递,具有典型的Ce3+辐射跃迁,其中双宽峰发射峰最强位于560 nm。此外,根据生长速率对共晶样品发射峰强、峰位以及荧光寿命影响,优化出最佳下拉生长速率为4.0 mm/min。

来源：2021年第10期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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