cr3+ cdwo4晶體的發(fā)光特性及其在可調(diào)諧激光器中的應(yīng)用研究【開題報(bào)告】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)Cr3:Cr3:CdWO4CdWO4晶體的發(fā)光特性及其在晶體的發(fā)光特性及其在可調(diào)諧激光器可調(diào)諧激光器中的應(yīng)中的應(yīng)用研究用研究一、選題的背景與意義近幾年來可調(diào)諧固體激光器在工業(yè)、軍事和科研等許多領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用人們越來越重視這一領(lǐng)域的研究工作尤其受到人們關(guān)注的是以Cr3作為激活離子的激光晶體。鎢酸鎘（CdWO4CWO）是一種高密度（7.9gcm3）、高發(fā)光效率、短余

2、輝時(shí)間的閃爍材料。[12]與其它多種無機(jī)閃爍晶體相比較，鎢酸鎘閃爍單晶具有發(fā)光效率較高，余輝時(shí)間短，X射線吸收系數(shù)大，抗輻照損傷性能強(qiáng)，材料密度大，無潮解性等特性，可廣泛應(yīng)用于核醫(yī)學(xué)成像、安全檢查、工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層攝(ComputertomographyCT)、石油測井、高能物理等技術(shù)領(lǐng)域，尤其在醫(yī)用XrayCT、集裝箱檢查系統(tǒng)領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用。迄今國內(nèi)外已有采用提拉法生長鎢酸鎘單晶的研究報(bào)道。[37]而且，通過閱讀大量的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)C

3、WO和雜質(zhì)離子同時(shí)存在的發(fā)光現(xiàn)象也常常容易使人琢磨不清，在我們有意的同時(shí)生長出純的CWO和摻入雜質(zhì)離子的CWO后能比較的容易將兩者區(qū)分開。不同類型的雜質(zhì)離子摻入到CWO和其他鎢酸鹽中已經(jīng)得到了廣泛的研究。一價(jià)離子Na、Cs[89]，二價(jià)離子Co2、Pb2[811]，三價(jià)離子Bi3、Sm3[1213]和其他一些高價(jià)態(tài)離子Si4、Nb5、Mo6[8]被摻入到CWO后已經(jīng)得到了不同的效果。摻Cr鎢酸鎘氧化物晶體具有良好的物化穩(wěn)定性，其晶體的結(jié)

4、構(gòu)特征可為發(fā)光中心提供更高效率的發(fā)光環(huán)境，有利于實(shí)現(xiàn)高效率的激光輸出，可廣泛應(yīng)用于紅外寬帶光學(xué)放大器與可調(diào)諧激光器等光學(xué)領(lǐng)域中。綜合以上分析，我們嘗試在CdWO4中摻雜Cr3并對Cr3:CdWO4晶體的發(fā)光特性在可調(diào)諧激光器中具體的研究。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：基本內(nèi)容：基本內(nèi)容：課題研究的主要內(nèi)容是坩堝下降法生長Cr3:CdWO4晶體的發(fā)光特性在可調(diào)諧激不同的燒結(jié)氣氛，包括惰性的氬氣氛、氧化氣氛和氫還原氣氛，初步實(shí)驗(yàn)燒結(jié)

5、氣氛對發(fā)光的影響：結(jié)合燒結(jié)溫度的變化，初步確定溫度、氣氛等工藝條件對紅外發(fā)光的影響規(guī)律。根據(jù)這些情況，確定晶體生長過程所采用的生長氣氛[14]。通過高溫?zé)Y(jié)與坩堝下降法工藝的實(shí)驗(yàn)手段制備多晶與單晶：用DTATG熱分析儀、FTIR紅外光譜、Raman光譜、掃描電子顯微鏡、投射電鏡、x射線衍射儀來研究晶體的結(jié)構(gòu)、組分、物化性能與圍觀形貌；用吸收光譜儀、LD（800nm，980nm）半導(dǎo)體泵浦源、鈦寶石激光器、TRAX550熒光光譜儀、低溫裝

6、置、示波器來研究晶體的光譜特性。四、研究的總體安排與進(jìn)度：1.2010年11月—2010年12月查閱文獻(xiàn)，了解課題的背景和意義，構(gòu)思時(shí)間安排和進(jìn)度計(jì)劃。2.2011年1月—2010年2月開始嘗試做試驗(yàn)，采用坩堝下降法生長晶體。3.2011年2月—2011年3月對上述樣品進(jìn)行全面的光學(xué)及光譜性能測試、分析研究。4.2011年3月—2011年4月畢業(yè)論文撰寫的和答辯。五、主要參考文獻(xiàn)：[1]ISHIIMKOBAYASHIM.Singlecr

7、ystalsfradiationdetect[J].ProgCrystGrowthactMater199123:245–311.[2]臧競存.鎢酸鹽閃爍單晶材料的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].材料導(dǎo)報(bào)19956:35–38.ZANGJingcun.MaterRev(inChinese)19956:35–38.[3]SABHARWALSCSANGEETA.Studyofgrowthimperfectionsopticalabsptionthermol

8、uminescenceradiationhardnessofCdWO4[J].JCrystGrowth1999200:191–198.[4]NAGNAYALBURACHASSVOSTRETSOVYetal.StudiesofwaystoreducedefectsinCdWO4singlecrystals[J].JCrystGrowth1999198–199:877–800.[5]SABHARWALSCSANGEETA.Investiga

9、tionsoncrackinginCdWO4crystals[J].JCrystGrowth.2000216:535–537.[6]徐軍馬笑山顧及等.閃爍晶體CdWO4的生長[J].人工晶體學(xué)報(bào)199019(4):283–287.XUJunMAXiaoshanGUJietal.JSynthCryst(inChinese)199019(4):283–287.[7]羅明麗陶德節(jié)王英儉.CdWO4閃爍晶體的生長及其光學(xué)性能的研究[J].人工晶