蔡晓琳
- 作品数：6 被引量：20H指数：3
- 供职机构：中国科学院上海硅酸盐研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学核科学技术更多>>
- 掺杂钨酸铅晶体(PWO)的热致发光被引量：9
- 2000年
- 钨酸铅晶体是一种新型闪烁晶体 ,在高能物理研究中具有广阔的应用前景。其闪烁性能与晶体结构和晶体中的缺陷种类有很强的依赖性 ,而缺陷性质又与晶体生长工艺有关。以纯度为 4N的PbO和WO3 为原料 ,以Y2 O3 为掺杂剂 ,利用改进的Bridgman方法从熔体中生长出了Pb/W =1 ,>1和 <1的一系列钨酸铅晶体。将晶体加工成 1 0mm× 1 0mm× 1mm的样品 ,先在紫外光下照射 1 0min ,然后在 1 5℃的室温下用FJ 42 7A型微机热释光剂量仪测量样品的热致发光曲线。结果发现 ,Pb/W =1的PWO样品在 0～ 40 0℃的温度范围内没有明显的发光峰 ,而一些Pb/W >1的PWO试样在 2 80～ 30 0℃的温区内则会出现一个非常明显的发光峰。如果对加热后的样品再用紫外光辐照 ,原来的发光峰不再出现。而以往报道的非掺杂钨酸铅晶体的热释光峰均出现在 30 0K以下的温度 ,最高的也只有 36 0K ,本实验中出现的 2 80～30 0℃热释光峰表明 ,掺杂后的钨酸铅晶体在禁带内产生了新的陷阱能级 ,该能级上的电子跃迁具有不可逆特征。以这一特征为基础所建立的后处理工艺将有助于钨酸铅晶体抗辐照损伤能力的提高。
- 沈定中任国浩倪海洪蔡晓琳张雁行殷之文
- 关键词：钨酸铅闪烁晶体掺杂热释光
- PbWO_4:Y晶体性能特性的研究
- 2000年
- 为了满足西欧核子研究所 (CERN)的要求 ,我们结合生长的PbWO4晶体的性能特点 ,首次单掺了稀土元素钇 (Y) ,一定程度上提高了PbWO4晶体的光输出及抗辐照损伤性能。我们的研究结果主要表现在下面几个方面 :在同一Bridgman法生长炉中 ,我们进行了Y元素不同掺杂质量分数 2 .5× 1 0 -3 % ,1×1 0 -2 % ,2× 1 0 -2 % ,3× 1 0 -2 % ,4× 1 0 -2 %的试验。生长所得PbWO4晶体 ,加工成 2 2mm×2 3mm× 2 30mm× 1 5mm× 2 6mm尺寸 ,分别测其光输出。在12 7Cs源激发下 ,用R1 847S型光电倍增管接收PbWO4晶体闪烁脉冲信号 ,通过放大器对电信号放大 ,在微机多道仪上得出发光能谱。测试结果表明掺入Y质量分数 2 .5× 1 0 -3 %晶体光输出较纯PbWO4晶体变化不大 ,当掺至质量分数为 1× 1 0 -2 %时 ,晶体光输出在一定程度上有了提高 ,但随着Y掺入质量分数增至3× 1 0 -2 %后 ,晶体光输出又逐步降低。取以上晶体经Co源辐照 35rad/h× 70h后 ,再测其光输出。光输出与辐照前光输出之比值大小就可衡量晶体抗辐照损伤性能的好坏。实验数据表明掺入一定量Y晶体的抗辐照损伤性能有一定提高 ,且在一定量的范围内随Y的增加 ,抗辐照损伤性能也随之提高。同一晶体沿轴向取几段做GDMS分析 ,分析表明Y在PbWO4晶体中分布较均匀 ,即分?
- 蔡晓琳倪海洪任国浩邓群沈定中
- 关键词：钨酸铅晶体光输出闪烁晶体
- Sb_2O_3掺杂对提高PbWO_4晶体光学及闪烁性能的作用被引量：6
- 2000年
- 采用改进的布里奇曼 (Bridgman)法生长了掺杂Sb2 O3的PbWO4 晶体。基于透射光谱、紫外激发及其发射谱、X射线激发的发射谱、光输出和辐照损伤等方面的测试 ,讨论了Sb2 O3掺杂对提高PbWO4 晶体光学及闪烁性能的作用。
- 王绍华沈定中任国浩倪海洪蔡晓琳殷之文
- 关键词：掺杂钨酸铅晶体SB2O3
- 掺钇钨酸铅晶体的研制
- 2000年
- PbWO4晶体已被西欧核子中心确定用于建造大型强子对撞机 (LHC)中的精密电磁量能器 ,并与我所签定生产意向。根据他们对晶体提出的光输出大于 8个光电子 /MeV ,辐照损伤小于 1 0 %等要求 ,我们对掺钇钨酸铅晶体进行了研究。采用高纯原料 ( 99.99%以上 )PbO∶WO3 =1∶1 (摩尔比 ) ,在原料中掺入质量分数为 1 .5×1 0 -4 的Y2 O3 。将此原料充分混合在一定温度下熔制成多晶 ,用硅碳棒加热 ,采用铂坩埚下降法生长大尺寸PbWO4晶体 ,生长方向为c轴生长 ,生长速度为 1 .0～ 1 .2mm/h。我们发现晶种质量及方向、温度梯度及温场分布对晶体性能有很大影响。我们在实验中选取完好无开裂且与c轴方向一致的晶种 ,并采用计算机多路分别控制 ,消除温场的波动 ,保证生长环境的稳定 ,保持固液界面的稳定。通过实验我们能够生长出 2 8mm× 2 8mm× 2 80mm的晶体 ,晶体内部无开裂、气泡、散射颗粒但晶体顶部略带黄色。过去通常认为PbWO4晶体带黄色是由于晶体内缺氧引起 ,可通过氧退火解决。而我们认为PbWO4晶体在熔晶及生长过程中PbO易挥发故采用偏铅生长 ,在这之后我们得到无色透明的优质PbWO4晶体 ,经测试其性能完全符合西欧核子中心使用要求 ,其中光输出大于 1 2个光电子 /MeV ,辐照损伤小于 5 % ,再由一定的温度退火 ,?
- 倪海洪蔡晓琳沈定中
- 关键词：闪烁晶体布里奇曼法
- 钨酸铅晶体中痕量杂质元素的分布特征及其对晶体性能的影响被引量：1
- 2002年
- 利用GDMS分别测试了用Bridgman方法生长的十个全尺寸钨酸铅晶体顶、底两端的杂质含量 ,发现在PWO晶体中 ,K、Na、Mo、As、Y等杂质元素富集于晶体的顶部 ,具有分凝系数小于 1的特征。Ca和Ba杂质则富集于晶体的底部 ,具有分凝系数大于 1的特征 ,Al、Si、Cu等杂质的分布缺乏明显的规律性。这些杂质主要来源于生长晶体时所使用的WO3 原料。根据掺杂实验 ,认为K、Na、Mo、As等是影响PWO闪烁性能的有害杂质 ,Ca和Ba是无害杂质 ,Y是有益杂质 ,Al、Si、Cu等杂质的行为尚不明确。
- 任国浩沈定中王绍华倪海洪蔡晓琳
- 关键词：钨酸铅晶体痕量晶体性能
- PbWO_4晶体中的生长层研究被引量：4
- 2000年
- 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。
- 任国浩沈定中倪海洪蔡晓琳刘光煜殷之文
- 关键词：钨酸铅晶体铂金坩埚
