Ce:YAG – Ein wichtiger Szintillationskristall

Ce:YAG ist ein wichtiger Szintillationskristall mit hervorragender Szintillationsleistung. Er verfügt über eine hohe Lichtausbeute und einen breiten optischen Impuls. Der größte Vorteil ist seine zentrale Lumineszenzwellenlänge von 550 nm, die eine effektive Kopplung mit Detektionsgeräten wie Silizium-Fotodioden ermöglicht. Im Vergleich zu CsI-Szintillationskristallen haben Ce:YAG-Szintillationskristalle eine schnelle Abklingzeit, zerfließen nicht, sind hochtemperaturbeständig und haben ein stabiles thermodynamisches Verhalten. Er wird hauptsächlich zur Detektion von Lichtteilchen, Alphateilchen und Gammastrahlen eingesetzt. Darüber hinaus kann er auch in der Elektronenmikroskopie (SEM), hochauflösenden mikroskopischen Bildgebungs-Leuchtstoffröhren und anderen Bereichen eingesetzt werden. Aufgrund des geringen Segregationskoeffizienten von Ce-Ionen in der YAG-Matrix (ca. 0,1) ist es schwierig, Ce-Ionen in YAG-Kristalle einzubauen, und die Schwierigkeit des Kristallwachstums nimmt mit zunehmendem Kristalldurchmesser stark zu.
Ce:YAG-Einkristall ist ein schnell zerfallendes Szintillationsmaterial mit hervorragenden Gesamteigenschaften, mit hoher Lichtleistung (20.000 Photonen/MeV), schnellem Lichtzerfall (~70 ns), hervorragenden thermomechanischen Eigenschaften und einer Lichtspitzenwellenlänge (540 nm). Es ist gut auf die Empfangswellenlänge gewöhnlicher Photomultiplierröhren (PMT) und Silizium-Photodioden (PD) abgestimmt, gute Lichtimpulse unterscheiden Gammastrahlen und Alphateilchen, Ce:YAG eignet sich zum Nachweis von Alphateilchen, Elektronen und Betastrahlen usw. Die guten mechanischen Eigenschaften geladener Teilchen, insbesondere von Ce:YAG-Einkristallen, ermöglichen die Herstellung dünner Filme mit einer Dicke von weniger als 30 µm. Ce:YAG-Szintillationsdetektoren werden häufig in der Elektronenmikroskopie, Beta- und Röntgenzählung, Elektronen- und Röntgenbildgebungsbildschirmen und anderen Bereichen eingesetzt.