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Yb3+离子掺杂YAG晶体(Yb∶YAG)作为一种性能优良的激光晶体已广泛应用于高效、高功率激光领域。最新研究发现，Yb∶YAG超快闪烁晶体响应时间达到0.411ns，其超快闪烁响应时间在超快脉冲辐射探测、惯性约束聚变、空间辐射探测、物质反应动力学等领域引起广泛关注，使得Yb∶YAG晶体成为超快闪烁材料研究的热点晶体材料。目前，限制Yb∶YAG作为超快闪烁晶体广泛应用的瓶颈是其光产额较低(约1000Photons/MeV)，在不影响其响应时间的前提下，如何有效提高Yb∶YAG晶体的光产额是目前理论和工程技术研究的核心问题。 Yb∶YAG晶体超快闪烁性能机理和影响因素比较复杂，国内外对Yb∶YAG的闪烁机理研究较少，目前没有形成一致观点。本论文在系统介绍Yb∶YAG作为超快闪烁晶体研究进展和发光机理的基础上，归纳总结了掺杂种类、浓度、后处理工艺、辐照、离子格位、温度等因素对Yb∶YAG晶体超快闪烁性能的影响。在此基础上，针对Yb∶YAG晶体目前存在的问题，给出相应的解释，并提出通过痕量离子共掺调控来改善其闪烁性能的方法。根据影响因素设计选定Na、Ba、Ca、Si四种元素作为共掺离子，采用中频感应提拉法生长了4种配方的晶体，化学式分别为:(Na0.0005Ba0.0005Yb0.1Y0.899)3Al5O12、(Yb0.1 Y0.9)3(Si0.001 Al0.999)5O12、(Ca0.001 Yb0.1Y0.899)3Al5O12、(Yb0.1Y0.9)3Al5O12。同时选定闪烁性能比较好的掺杂浓度为10％的Yb∶YAG晶体作为标样，为方便研究将样品加工成完全相同的ψ50×20mm和ψ20×1mm两种尺寸，并对部分样品进行退火处理。采用粉末衍射、双晶摇摆、拉曼光谱等技术手段表征晶体结构，结构表征结果显示，掺杂前后晶体质量均较好，掺杂的杂质离子对晶体结构影响较小。最后，对样品进行吸收、荧光、XPS、ICP、辐照能量灵敏度、光产额等闪烁性能进行了测试表征和分析。上述一系列的研究结果表明，共掺离子对样品在紫外区的吸收没有影响;Si元素取代Al格位比较容易，共掺会使Yb元素的分凝系数变大。在不影响衰减时间的前提下，(Na0.0005Ba0.0005Yb0.1Y0.899)3Al5O12晶体的辐照能量灵敏度优于(Yb0.1Y0.9)3Al5O12晶体约40％,(Na0.0005Ba0.0005Yb0.1Y0.899)3Al5O12晶体的光产额相对(Yb0.1Y0.9)3Al5O12提高了10％，该结果对于Yb∶YAG晶体作为优秀的超快闪烁晶体的推广应用具有重要的指导意义。