1. 研究目的与意义
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2. 研究内容和预期目标
| 随着Ce:YAP晶体应用范围的不断扩大，生长出高质量大尺寸的晶体已成为当务之急。本毕业论文主要是研究Ce:YAP晶体的生长及在不同光源激发下的电荷转移发光性能，进而分析晶体的闪烁性能，以应用于电离辐射领域。 本论文具体内容如下： 一、采用中频感应提拉法生长Ce:YAP单晶体。 二、研究生长过程中晶体的宏观缺陷：生长层结构，杂质包裹物等，及微观缺陷：散射颗粒、位错等，分析其形成原因，反馈到晶体生长过程中。得到高质量晶体。 三、研究不同气氛下退火的晶体的吸收光谱、不同光源激发下的激发光谱、荧光光谱等光谱。 四、对光谱参数进行计算和比较，测量晶体的光产额进而分析晶体的闪烁性能。 本论文预期目标如下： （1）生长出完整的Ce:YAP单晶体。 （2）观察到晶体的宏观缺陷以及微观缺陷，分析其形成原因，反馈到晶体生长过程中，得到高质量晶体。 （3）测量出晶体的各种光谱参数，计算分析出晶体的闪烁性能。 （4）根据实验内容及测量所得数据，计算各种参数并分析实验结果完成论文。
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3. 研究的方法与步骤
| 一、采用中频感应提拉法生长Ce:YAP单晶体。 （1）先将各高纯氧化物粉末在空气中灼烧，除去吸附的水和其他杂质，然后按化学式计量比严格称量，并研磨均匀，压成直径略小于坩埚内径的块体； （2）铱坩埚1200℃恒温预烧数小时后，将块体放入坩埚中开始生长晶体； （3）生长完成后降至室温，取出晶体，对晶体进行去火。经过切割、粗磨、细磨和双面抛光等工序得到测试所用样品。 二、研究生长过程中晶体的宏观缺陷及微观缺陷，分析其形成原因，反馈到晶体生长过程中。得到高质量晶体。 （1）Ce:YAP晶体经过抛光处理后，能观察到几类宏观缺陷，如开裂、核心和生长层、孪晶和云层等； （2）用化学腐蚀法观察晶体的微观缺陷，散射颗粒、位错等； （3）分析宏观缺陷以及微观缺陷的形成原因，反馈到晶体生长过程中，得到高质量晶体。 三、研究不同气氛下退火的晶体的吸收光谱、不同光源激发下的激发光谱、荧光光谱等光谱。 （1）将生长获得的完整的、无开裂的晶体加工成若干个1mm左右的样品，取两个加工好的样品分别进行空气和氢气气氛退火处理，然后用日立3501分光光度计对两个样品进行吸收光谱的测量； （2）另取两个加工好的样品，测量样品X射线和γ射线激发发射谱，用日立850型荧光分光光度计对两个样品进行荧光分析，得到所需的光谱参数。 四、对测量所得的光谱参数进行计算和比较，测量晶体的光产额进而分析晶体的闪烁性能。 五、对实验结果及数据进行分析总结，完成毕业论文。
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4. 参考文献
| [1] 李涛,赵广军,何晓明，等. 高温闪烁晶体Ce:YAP 的生长研究[J].人工晶体学报，2002，31(2):85-89. [2] 曹顿华, 赵广军, 宗艳花，等.不同掺杂浓度Ce:YAP 闪烁晶体的性能研究[J].中国稀土学报, 2007，25(4): 509–512. [3] 李红军，杨新波，苏良碧，等. 铝酸钇晶体中的生长小面[J]. 硅酸盐学报, 2008, 36(5): 672-677 [4] 李红军, 赵广军, 曾雄辉, 等. 高温闪烁晶体 Ce : YAP 的化学腐蚀形貌[J]. 人工晶体学报, 2004, 33(1): 123–125. [5] 赵广军，徐 军. 高光输出快衰减高温无机闪烁晶体的研究与发展[J].人工晶体学报, 2002, 31(3): 291-297 [6] 李红军, 苏良碧, 徐 军, 等. Ce:YAP 晶体中的孪晶缺陷[J]. 无机材料学报, 2007, 22(4): 663–666. [7] 章连文,朱世富,王永国. YAP:Ce 晶体生长和光谱性质[J].人工晶体学报, 2002, 31(1): 54-57. [8] Baccaro S, Blazek K, De Notaristefani F. Scintillation properties of YAP:Ce [J]. Nucl.Instr.Meth.Phys.Res.A, 1995, 361:209-214. [9]Heath R L,Hofstadter R,Hughes E B.Inorganic Scintillators[J].Nuclear Instruments and Methods,1979,162:431-476. [10]张建华,彭太平,胡孟春.YAP:Ce闪烁晶体的光致激发荧光衰减常数测量[J].人工晶体学报,2006,35（5）:1057-1060. [11]杨顺华.晶体位错理论基础[M].北京:科学出版社,1988,55. [12]张克从.张乐惠,晶体生长科学与技术[M].北京:科学出版社,1997,458. [13]周刚,胡孟春,李忠宝.新型无极闪烁体Ce:YAP的时间特性研究[J].核科学技术与应用,2006,2(2):17-20. [14] 闵乃本,杨永顺.直拉法YAG的小面生长和邻位面生长[J].物理学报,1979,28(3):285-295
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5. 计划与进度安排
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