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变价元素铋掺杂钨酸铅晶体辐照损伤的研究

梁玲  顾牡  段勇  马晓辉  刘峰松  吴湘惠  邱隆清  陈铭南  廖晶莹  沈定中  张昕  宫波  薛炫萍  徐炜新  王景成  
【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) -.

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