研究目的
研究通过镁共掺杂改善GAGG:Ce闪烁晶体的响应时间并理解非平衡载流子的动力学过程。
研究成果
镁共掺杂浓度低至10 ppm即可显著提升GAGG:Ce闪烁晶体的响应速度，其原理是通过消除激发态铈离子种群中的慢成分实现。该改进源于电子陷阱的减少，从而增强了晶体在医疗及高能物理应用中的潜力。
研究不足
该研究受限于光学泵浦与探测技术的特定条件及样品制备方法。光学测量与伽马射线激发响应之间的关联可能无法完全反映闪烁体在实际应用中的所有性能表现。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用高时间分辨率（200飞秒）的光学泵浦-探测技术，选择性激发晶体的不同结构单元并监测诱导吸收。
2：样品选择与数据来源：
制备了GAGG单晶样品，包括未掺杂、Ce掺杂及Mg共掺杂样品，通过测量样品吸收光谱识别特定特征峰。
3：实验设备与材料清单：
使用KGW:Yb激光器产生1030纳米波长、200飞秒脉宽的激发光，配合倍频/四倍频及参量放大器实现波长调谐；采用白光连续谱进行探测。
4：实验流程与操作步骤：
通过测量泵浦-探测脉冲延迟时间相关的差分吸收，针对不同光子能量选择性激发以靶向特定结构单元。
5：数据分析方法：
分析差分吸收动力学过程以区分不同载流子群体的贡献，并通过速率方程拟合进行定量分析。
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获取完整内容-
KGW:Yb laser
Pharos
Light Conversion
Emitting 200 fs pulses at a wavelength of 1030 nm for excitation in the optical pump and probe technique.
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parametric amplifier
Orpheus
Light Conversion
Ensures gradual tunability of the pump photon energy in the experimental setup.
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β-barium borate crystals
Used for frequency doubling/quadrupling in the laser setup.
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sapphire plate
Used to generate a white light continuum for probing in the optical pump and probe technique.
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RGB-HD SiPMs
Fondazione Bruno Kessler (FBK)
Used in detecting modules for coincidence time resolution measurements, featuring high photo-detection efficiency.
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Cargille Meltmount optical glue
Used for optically coupling scintillator pixels to SiPMs.
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