Si4+共掺杂Yb:YAG单晶生长和光谱特性研究

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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.
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