近期,中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所中科院強激光材料重點實驗室采用提拉法成功生長出直徑98mm、總長度360mm的高品質(zhì)Ce:YAG閃爍晶體(如下圖1所示),Ce離子摻雜濃度0.05at%,晶體重量達(dá)6945克,生長周期25天,是目前國內(nèi)報道的尺寸最大的Ce:YAG閃爍晶體。
根據(jù)國內(nèi)外晶體發(fā)展趨勢及國家重大項目需要,依托中科院修繕購置專項資金的支持,2012年6月,“上海材料與制造大型儀器區(qū)域中心”啟動了上海光機(jī)所大尺寸全自動光學(xué)晶體生長系統(tǒng)平臺項目的建設(shè)(如圖2所示)。逐步解決了晶體生長需要的貴金屬材料、穩(wěn)壓及不間斷電源(輔助系統(tǒng))等關(guān)鍵技術(shù)問題,為大尺寸高品質(zhì)YAG晶體的成功研發(fā)提供了重要的基礎(chǔ)配套設(shè)備支撐。
Ce:YAG是一種重要的具有優(yōu)良閃爍性能(光產(chǎn)額:9000Ph/MeV,衰減時間:70ns)的閃爍晶體,主要應(yīng)用于高能射線探測成像(如SEM)、高能物理與核物理實驗、安檢、醫(yī)療和軍事等領(lǐng)域。由于Ce離子在YAG基質(zhì)中的分凝系數(shù)?。s為0.1),使Ce離子很難摻入YAG晶體中,而且隨著晶體直徑的增大,晶體生長難度急劇增加。上海光機(jī)所直徑98mmCe:YAG晶體的生長成功,標(biāo)志著上海光機(jī)所YAG晶體生長技術(shù)已處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
圖1. Ce:YAG晶體照片(直徑98mm、總長度360mm)
圖2 大尺寸全自動光學(xué)晶體生長系統(tǒng)
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