α-Al_2O_3单晶的中子辐照效应研究

韩杰才¹，郭怀新¹，钟玉荣²，张海亮¹，张明福¹，左洪波¹

(1.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150080;
2.中国科学院高能物理研究所,北京,100049)

摘要:选用能量为0.1～500 MeV、总注量为1.0×10~(18) neutron/cm~2的快中子对α-Al_2O_3单晶进行辐照.采用吸收光谱和荧光光谱研究了α-Al_2O_3单晶经辐照后的缺陷形成及光学性能变化.α-Al_2O_3单晶经快中子辐照后出现着色现象,在206、228及256 nm等处出现吸收峰.荧光光谱出现了326、331及379 nm等荧光吸收峰值.分析表明,中子辐照在α-Al_2O_3单晶中产生了F~+、F_2及F_3~+等色心类型,该类吸收色心起源于α-Al_2O_3单晶中氧空位,并计算了辐照退火前后的色心浓度N.正电子湮没寿命结果表明,经快中子辐照后,α-Al_2O_3单晶产生单空位及多空位,且多空位浓度增大幅度比单空位的增大幅度大.

关键词:α-Al_2O_3单晶; 中子辐照; 色心; α-Al_2O_3 single crystal; neutron irradiation; color center;

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