作者：维尔克斯 时间：2025-8-22 2:43:01
Ce:YAG（掺铈钇铝石榴石）是一种性能卓越的闪烁晶体。它的核心优势在于发光效率极高，并能产生宽谱光脉冲。其550nm的峰值发光波长，恰好能与硅光电二极管等常用探测器实现高效匹配，因此构成了一个性能优异的光电探测系统。
在性能对比方面，相较于传统CsI掺铊碘化铯闪烁晶体，Ce:YAG（Y3Al5O12:Ce3+）展现出多方面的优势：其衰减时间显著缩短至约70ns（CsI典型值为300ns）；具有优异的物理化学稳定性，包括突出的抗潮解性能、卓越的耐高温特性以及良好的热力学稳定性。这些特性使其在轻粒子探测、α粒子探测和γ射线探测等领域具有重要应用价值。此外，该材料还可广泛应用于电子探测成像系统（SEM）以及高分辨率显微成像荧光屏等高端技术领域。
Ce:YAG掺铈钇铝石榴石晶体基本性质：
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化学式 |
Y3Al5O12:Ce3+ |
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晶体结构 |
立方晶系 |
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点阵参数 |
12.01Å |
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熔点 |
1970°C |
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密度 |
4.57g/cm3 |
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折射率 |
1.82 |
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热膨胀系数 |
7.8×10-6/K <111>，0-250 ℃ |
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热导率 |
14W/m/K, 20℃；10.5W/m/K, 100℃ |
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莫氏硬度 |
8.5 |
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光输出 |
8000ph/Mev |
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最大发射波长 |
550nm |
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衰减时间 |
70ns |
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能量分辨率 |
6-7%（@662KeV） |
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辐射长度 |
3.5cm |
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余辉 |
＜0.005% at 6ms |
然而，Ce:YAG（Y3Al5O12:Ce3+）晶体的制备面临重大技术挑战：由于Ce离子在YAG基质中的分凝系数仅为0.1左右，导致掺杂工艺异常困难。更值得注意的是，随着目标晶体直径的增大，晶体生长难度呈现指数级上升趋势。在晶体生长技术方面，采用先进的提拉法生长Ce:YAG晶体，可制备大尺寸高质量晶体。提拉法生长Ce:YAG晶体典型的生长实例包括直径达98mm、总长度360mm的晶体，其Ce离子掺杂浓度为0.05at%，完整生长周期需要25天。
在应用开发方面，超薄Ce:YAG闪烁晶体已经实现突破性进展。研究人员成功制备出直径30mm、厚度仅30-45μm的高品质超薄Ce:YAG闪烁晶体，并基于此开发出新型高分辨X光探测器。性能测试表明，该探测器在X光辐照条件下可实现高质量成像，在图像边沿锐度、对比度和分辨率等关键指标上均展现出优越性能。
可提供的Ce:YAG晶体规格参数：
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晶体尺寸 |
毛坯尺寸>Φ100mm*150mm；成品：>Φ100mm*(1~100)mm，典型尺寸25×25×0.5mm、10×10×0.5mm、10×5×0.5mm、5×5×0.5mm可按照客户需求，定制特殊方向和尺寸衬底。 |
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Ce掺杂浓度 |
0 at%－3 at% |
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发光不均匀性 |
＜6% |
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直径公差 |
±0.05mm |
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长度公差 |
±0.05mm |
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垂直度 |
<10弧分 |
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平行度 |
<10弧秒 |
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表面光洁度 |
小于10/5 |
目前，掺铈钇铝石榴石闪烁晶体材料已实现系列化生产，我司可提供掺杂浓度范围0-3at%的不同规格产品，且支持根据具体应用需求定制晶体尺寸，可使用提拉法生长Ce:YAG晶体。在光学质量方面，这些超薄Ce:YAG闪烁晶体，均具有出色的透光性能，能够满足各类高端探测应用的需求。
