Ce:YAG — Ένας σημαντικός κρύσταλλος σπινθηρισμού

Το Ce:YAG είναι ένας σημαντικός κρύσταλλος σπινθηρισμού με εξαιρετική απόδοση σπινθηρισμού. Έχει υψηλή φωτεινή απόδοση και ευρύ οπτικό παλμό. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα είναι ότι το κεντρικό μήκος κύματος φωταύγειας είναι 550nm, το οποίο μπορεί να συνδυαστεί αποτελεσματικά με εξοπλισμό ανίχνευσης όπως οι φωτοδιόδους πυριτίου. Σε σύγκριση με τον κρύσταλλο σπινθηρισμού CsI, ο κρύσταλλος σπινθηρισμού Ce:YAG έχει γρήγορο χρόνο αποσύνθεσης και ο κρύσταλλος σπινθηρισμού Ce:YAG δεν έχει υγροποίηση, αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και σταθερή θερμοδυναμική απόδοση. Χρησιμοποιείται κυρίως στην ανίχνευση σωματιδίων φωτός, στην ανίχνευση σωματιδίων άλφα, στην ανίχνευση ακτίνων γάμμα και σε άλλα πεδία. Επιπλέον, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην απεικόνιση ανίχνευσης ηλεκτρονίων (SEM), σε μικροσκοπική απεικόνιση υψηλής ανάλυσης σε οθόνες φθορισμού και σε άλλα πεδία. Λόγω του μικρού συντελεστή διαχωρισμού των ιόντων Ce στη μήτρα YAG (περίπου 0,1), είναι δύσκολο να ενσωματωθούν ιόντα Ce στους κρυστάλλους YAG και η δυσκολία ανάπτυξης των κρυστάλλων αυξάνεται απότομα με την αύξηση της διαμέτρου του κρυστάλλου.
Ο μονοκρύσταλλος Ce:YAG είναι ένα υλικό σπινθηρισμού ταχείας αποσύνθεσης με εξαιρετικές συνολικές ιδιότητες, με υψηλή φωτεινή απόδοση (20000 φωτόνια/MeV), γρήγορη φωτεινή αποσύνθεση (~70ns), εξαιρετικές θερμομηχανικές ιδιότητες και μέγιστο μήκος κύματος φωτεινότητας (540nm). Συνδυάζεται καλά με το ευαίσθητο μήκος κύματος λήψης του συνηθισμένου φωτοπολλαπλασιαστή (PMT) και της φωτοδιόδου πυριτίου (PD), ο καλός παλμός φωτός διακρίνει τις ακτίνες γάμμα και τα σωματίδια άλφα. Το Ce:YAG είναι κατάλληλο για την ανίχνευση σωματιδίων άλφα, ηλεκτρονίων και βήτα ακτίνων κ.λπ. Οι καλές μηχανικές ιδιότητες των φορτισμένων σωματιδίων, ειδικά του μονοκρυστάλλου Ce:YAG, καθιστούν δυνατή την παρασκευή λεπτών μεμβρανών με πάχος μικρότερο από 30um. Οι ανιχνευτές σπινθηρισμού Ce:YAG χρησιμοποιούνται ευρέως στην ηλεκτρονική μικροσκοπία, την καταμέτρηση βήτα και ακτίνων Χ, τις οθόνες απεικόνισης ηλεκτρονίων και ακτίνων Χ και σε άλλους τομείς.