变价元素铋掺杂钨酸铅晶体辐照损伤的研究

• 作者: 刘峰松 吴湘惠 宫波 廖晶莹 张昕 徐炜新 梁玲 段勇 沈定中 王景成 薛炫萍 邱隆清 陈铭南 顾牡 马晓辉
• 来源期刊: 高能物理与核物理
• 学科: 物理学
• 关键词: 掺铋钨酸铅晶体 辐照损伤 微观缺陷 正电子湮没寿命谱 X光电子能谱
• 年，卷（期）: 2003,（6）
• 所属期刊栏目: 探测器与实验方法
• 页码范围: 526-531
• 页数: 6页
• 分类号: O57
• 字数: 5563字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0254-3052.2003.06.013

摘要

采用剂量为4Mrad的γ射线辐照Bridgman法生长的未掺杂和掺铋钨酸铅晶体,研究了辐照前后晶体的透射光谱、X射线激发发射光谱(XSL)的变化. 利用正电子湮没寿命谱(PAT)和X光电子能谱(XPS)的实验手段,对钨酸铅晶体辐照前后的微观缺陷进行了研究,并对其抗辐照损伤性能及微观机理进行了初步探讨. 研究表明,铋掺杂使得晶体中的正电子捕获中心和低价氧浓度下降;辐照后,未掺杂晶体中正电子捕获中心浓度下降,低价氧浓度上升,掺铋晶体则出现了与之完全相反的情况,正电子捕获中心浓度上升,低价氧浓度下降. 提出掺铋钨酸铅晶体中铋的掺杂辐照前主要以Bi3+占据VPb的形式存在,辐照使变价元素铋发生Bi3+→Bi5+的变价行为,Bi5+可以替代W6+格位并使得晶体内部分(WO4)2-根团形成(BiO3+Vo)-.