掺铈硅酸镥(Lu_2SiO_5:Ce)晶体的生长与闪烁性能

用Czochralsky方法和铱坩埚感应加热技术生长出了尺寸为φ35mm×40mm的掺铈硅酸镥(LSO:Ce)闪烁晶体.透射光谱表明,由于铈离子的掺入,使晶体的吸收边由纯LSO晶体的195nm红移至380nm.LSO:Ce晶体的紫外激发波长按强度递减的顺序依次为380、333、319和216nm,其光发射为带状谱,波长覆盖范围从390nm至560nm.X射线激发的发射谱具有典型的双峰特征,峰值波长为393nm和.426nm.这些特征与Ce3+离子基态能级4f1因自旋-轨道耦合而产生的两个分裂能级和Ce+离子在LSO晶体中占据两个不同的结晶学格位有关.

新型闪烁晶体Ce掺杂焦硅酸钇(YPS：Ce)的闪烁与热释光性能

通过区熔法获得了铈掺杂焦硅酸钇闪烁单晶(Y_2Si_2O_7:Ce^(3+),简写为YPS),并对其闪烁与热释光性能进行了研究.对YPS:Ce闪烁晶体的透过、光输出和光衰减等光学和闪烁性能进行了表征,并对其综合性能进行了评价.其衰减时间为30.16ns,为目前铈掺杂焦硅酸盐闪烁晶体中最快的.并采用热释光测试技术,对YPS:Ce晶体中的缺陷进行了研究,发现在300～500K温度区间内一共有三个热释光峰,分别对应于三个缺陷,通过对二维(温度-光强)的拟合,确定了这三种缺陷的陷阱深度、振动频率等物理参数.并结合三维(温度-波长-光强)热释光谱,提出了YPS:Ce的热释光模型.

Lu_xY_(1-x)AlO_3:Ce晶体的缺陷研究

通过提拉法制备了LuxY1-xAlO3:Ce晶体样品.采用偏光显微镜、场发射扫描电镜、电子探针等手段,并结合热应力分析,研究了LuxY1-xAlO3:Ce晶体中的开裂、铱金包裹体、气泡、孪晶、解理等宏观缺陷.结果表明,不同形态晶体内热应力合力的方向导致不同的开裂面的取位方式,加强保温、建立适应晶体形态的合适温场等有助于获得完整晶体.高温熔体及保护气氛中微量氧对铱坩埚的熔蚀与氧化,使得晶体中存在有铱金包裹体,降低炉腔内的氧含量、采用高纯度铱金压铸制作坩埚等措施有助于减少晶体内的铱金包裹体.适当提高熔体温度以降低粘度、降低炉内气压等措施有助于减少晶体中的气体包裹物.低镥含量LuxY1-xAlO3:Ce晶体中,a、b轴方向的晶胞参数非常接近,在应力诱导作用下晶格参数互换易导致在<110>方向上形成孪晶.

国产550级连续氧化铝陶瓷纤维的高温拉伸性能研究

氧化物陶瓷纤维具有优良的耐高温和抗氧化性能,是航空航天领域用复合材料增强相的重要候选材料。高温拉伸性能是氧化物陶瓷纤维在极端环境应用的关键评价指标之一,但相关报道较少。本工作研究了国产550级纤维的高温拉伸性能和热处理后的室温拉伸性能,探讨了纤维的拉伸性能与其物相和显微结构的演变关系和内在机理,并与Nextel 720和CeraFib纤维的高温拉伸性能进行了对比。结果表明,国产SIC550纤维复丝和单丝在1100℃以下具有相对较高的拉伸强度和拉伸强度保持率,由于纤维中无定形SiO_(2)的高温热稳定性较差,对纤维1200℃以上的高温拉伸性能产生明显不利的影响;通过在临界相转变温度(1300℃)对纤维进行热处理来形成莫来石相,可在一定程度上改善纤维在1250~1400℃的高温拉伸性能。考虑到不同标距的影响,SIC550纤维在1100℃的高温拉伸强度(883 MPa)与Nextel 720(1000 MPa)和CeraFib纤维(940 MPa)接近。

弛豫基铁电单晶0.91Pb（Zn1／3Nb2／3）O3—0.09PbTiO3的制备与性能研究

用改进的Bridgman法，在加入助熔剂的条件下，生长出最大尺寸为φ30×25mm^3的铌锌酸铅－钛酸铅固溶体单晶[0.91Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.09PbTiO3]。无宏观缺陷的晶片的典型尺寸为20×15mm^2。晶体的单晶性及其结构用X射线衍射法加以研究，所得晶体用Laue衍射法定向，取（001）晶片进行性能表征，研究了材料的介电性能，并用偏光显微镜观察了（001）晶片的电畴结构，结果表明，室温下材料的介电常数较大，为2500－5000。随着温度的升高，材料发生四方铁电相－－立方顺电相的相变，相变温度为190℃左右，单晶的介电温谱呈现明显的频率色散现象，同时，介电常数最大值的温度tm随着频率的升高而降低，观察到了电畴结构的不均匀与孪生现象。

退火对提拉法生长Lu_2Si_2O_7∶Ce晶体闪烁性能的影响

Lu2Si2O7:Ce(LPS:Ce)表现出较高的光输出,平均值约26000photons/MeV(简写为ph/MeV),但通过提拉法获得的晶体发光效率很低.实验对LPS:Ce晶体进行了不同气氛下的退火,研究退火条件对LPS:Ce的发光效率等闪烁性能的影响.发现在Ar气氛下退火对LPS:Ce发光效率的提高没有作用,在空气气氛下退火后可显著提高LPS:Ce的发光效率.通过不同退火工艺的比较,确定了提高LPS:Ce发光效率的最佳退火制度:空气气氛下,退火温度1400℃,退火时间根据样品的大小决定,样品越大,需要的退火时间越长.同时讨论了退火过程中,LPS:Ce吸收谱和UV-ray激发发射谱的变化趋势.

白钨矿结构的钨、钼酸盐晶体的光吸收边及其起因

比较了一些白钨矿结构的钨、钼酸盐晶体（如未掺杂的ＣａＷＯ４、ＰｂＷＯ４、ＣａＭｏＯ４、Ｐｂ－ＭｏＯ４晶体）的透射光谱，发现这些晶体的光吸收边的相对位置用普遍认同的观点，即白钨矿结构的钨、钼酸盐晶体的光吸收边起源于具有Ｔｄ对称性的Ｗ（Ｍｏ）Ｏ２－４基团内的电子从ｔ１轨道向２ｅ轨道的转移激发，不能给出圆满阐释，而应代之以新的观点。作者认为这类晶体的光吸收边可能起因于Ｄ２ｄ对称的Ｗ（Ｍｏ）Ｏ２－４基团内的电子从１ａ２轨道向２ｂ１轨道的转移激发，并借助于离子极化的模型对这些未掺杂晶体以及分别掺Ｌａ、Ｍｏ和Ｎｂ的ＰｂＷＯ４晶体的光吸收边的相对位置进行了定性解释。