CE3+、PR3+共ドープLu3AL5O12単結晶とセラミック：比較研究

CE3+、PR3+ COドープLU3AL5O12（CE、PR：LUAG）単結晶とセラミックは、それぞれ光浮遊ゾーン（OFZ）と反応性真空焼結方法を使用して調製しました。両方の材料の微細構造、光（λex= 450 nm）、および無線 - 微妙なパフォーマンス、およびシンチレーション光収量（γ線下、γ線、137csソース）を調査し、比較しました。。CE、PR：LUAGセラミックは、可視光範囲で約20％のインライン透過率を持っていましたが、類似の結晶はより透明でした（〜65％）。X線励起発光（XEL）スペクトルは、310 nm、380 nm、および510 nmにある特徴的なCe 3+およびPR3+排出を示しました。CEの最高のLYであるPR：LUAGセラミックは、2μsタイムゲートで34,112 PHO/MEVに達しました。これは、単結晶のそれよりも高いです。0.75μsと2μsの形成時間間のLy値（Ly2/Ly0.75）の比は、単結晶に関するセラミックのシンチレーション崩壊が速いことを示しています。係数分離効果のため、単結晶中の発光活性化因子の有効濃度が低いことに起因しました。

Ce3+, Pr3+ co-doped Lu3Al5O12 (Ce, Pr:LuAG) single crystals and ceramics were prepared using the optical floating zone (OFZ) and reactive vacuum sintering methods, respectively. The microstructure, photo- (λex = 450 nm), and radio-luminescence (under X-ray excitation) performance, as well as scintillation light yield (LY, under γ-ray, 137Cs source) of both materials, were investigated and compared. Ce, Pr:LuAG ceramics had an in-line transmittance of approximately 20% in the visible light range, while the analogous crystals were more transparent (~65%). The X-ray excited luminescent (XEL) spectra showed the characteristic Ce 3+ and Pr3+ emissions located at 310 nm, 380 nm, and 510 nm. The highest LY of the Ce, Pr:LuAG ceramics reached 34,112 pho/MeV at 2 μs time gate, which is higher than that of a single crystal. The ratio of LY values (LY2/LY0.75) between shaping times of 0.75 μs and 2 μs indicated a faster scintillation decay of ceramics regarding single crystals. It was ascribed to the lower effective concentration of luminescent activators in single crystals because of the coefficient segregation effect.