通过简单的化学沉淀法制备了纳米前驱体, 结合真空烧结工艺, 制备了一系列镥稳定钆铝石榴石{(Gd, Lu)3Al5O12∶Tb,Eu}透明陶瓷。将透明陶瓷加工成1 mm厚的圆片, 对透明陶瓷样品进行了X射线衍射、光致发光、透过率和衰减时间等表征。高温烧结过后, 陶瓷样品仍保持稳定的石榴石相。选定313 nm作为透明陶瓷的激发波长, 可获得最强的荧光发射。此外, 通过对不同样品进行紫外可见荧光测试, 获得了由绿光到红光的可调节发射。在313 nm激发, 543 nm和591 nm的监测波长下, 透明陶瓷样品均具有Eu3+的毫秒级衰减时间。

《人工晶体学报》“辐射探测晶体”专题经过编委会的反复酝酿和精心筹划,在广大科研人员和编辑部同志的共同努力下,终于与大家见面了。本期专题汇集了国内从事辐射探测晶体研究的主要单位和团队的最新研究成果,涵盖了氧化物、卤化物、半导体、闪烁陶瓷和有机闪烁晶体的制备技术和性能研究,既有高屋建瓴的综述文章,也有深入细致的专题论文,还有最新的应用简报,代表了我国辐射探测材料的最新研究动态,展现出辐射探测材料服务国家战略需求、不断推陈出新的繁荣景象。该专题的出版,必将有助于增强晶体界同仁之间的交流与合作,推动该领域的原始创新、关键技术壁垒的突破和相关产业的发展。

客座主编任国浩、陈红兵、徐家跃简介

通过高温固相法合成Pr3+不同掺杂浓度的K2LaBr5多晶料，采用垂直坩埚下降法生长出K2LaBr5∶Pr单晶，并对晶体进行一系列加工，得到12 mm×5 mm的圆柱透明晶体。该晶体属于正交晶系，晶胞参数为a=1.336 0 nm，b=0.992 7 nm，c=0.846 2 nm，Z=4，晶体密度为3.908 g/cm3，熔点为607 ℃。测试了该晶体的X射线粉末衍射、X射线激发发射光谱、光致发光光谱、透过率等。在紫外光以及X射线的激发下,K2LaBr5∶Pr晶体在480~750 nm波长范围内呈现蓝光(3P1→3H4)、绿光(3P0→3H4，3P1→3H5)、橙光(3P1→3H6，3P1→3F2)、红光(3P0→3F2，3P1→3F3)、深红光(3P1→3F4),及紫光(3P0→3F4)等多个可见波长的光输出，表明该晶体具有优良的发光性能。在X射线的激发下，在360~440 nm范围内还观察到一个宽带4f 5d-4f2发射跃迁。稳态瞬态荧光光谱分析仪测出光致衰减时间为10 μs左右，紫外可见分光光度计则测出晶体在可见光波段的透过率达到88%。

由于优异的光学和机械性能，Y2O3-MgO复相纳米陶瓷被认为是红外透明陶瓷的重要候选材料。尽管如此，在近红外和中红外波段严重的光散射和不必要的吸收方面仍然存在巨大的挑战，这阻碍了该材料在极端恶劣环境中的应用。在目前的工作中，先通过尿素沉淀法制备了Y2O3-MgO核壳结构纳米粉体，然后在放电等离子体烧结下制备了Y2O3-MgO复相纳米陶瓷。通过热重和差示扫描量热法(TG/DSC)、X射线衍射和扫描电子显微镜分析了核壳结构纳米粉及复相纳米陶瓷。Y2O3-MgO核壳结构纳米粉体的尺寸约为250 nm，并且制备的陶瓷的平均晶粒尺寸约为360 nm。透过率在6 μm处为57%，维氏硬度为820 HV。粉末合成方法为复相纳米陶瓷提供了一种新颖的解决方案，可以轻松调节粒径和不同组分的比例。

太赫兹波成像技术在人体安检、医学成像、无损检测等领域具有广泛的应用前景。文中面向高速、高灵敏度和便携式太赫兹成像应用需求, 设计实现了一种基于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管自混频检测机制的太赫兹焦平面成像传感器。该焦平面成像传感器由探测器阵列芯片和CMOS读出电路通过倒装互连实现, 阵列规模达到32×32。探测器阵列中具有对管差分功能的像元设计通过提高探测器的电压响应度和抑制共模电压噪声, 提高了焦平面成像的灵敏度。焦平面成像传感器的输出模拟信号通过片外的模数转换(ADC)芯片转化为数字信号, 由现场可编程门阵列(FPGA)采集后通过Camera Link图像数据与通信接口发送到计算机。利用该焦平面成像传感器, 演示实现了太赫兹光斑、太赫兹干涉环和太赫兹光照下的旋转塑料叶片的视频成像, 帧频达到30 Hz。

为提高铂硅肖特基势垒红外探测器的量子效率, 文章将平坦的铂硅-p型硅金半接触界面设计成光栅结构, 利用光栅耦合激发表面等离子波效应提高铂硅红外探测器光耦合效率.采用严格耦合波分析方法优化了光栅结构参数以及模拟了探测器在等离子共振波长处的电场分布.最后探讨了光耦合效率与铂硅红外探测器量子效率的定量关系, 发现在3~5 μm波段光栅结构的量子效率较平坦结构能提高2倍多, 在波长3 μm和3.4 μm时分别提高294和2.5倍.

介绍了彩色CCD的器件结构和成像原理,采用彩色光刻胶光刻法实现了彩色滤光片的制备,并通过分析彩色滤光片缓冲层、滤光片厚度和固化工艺等对滤光片性能的影响,获得了彩色滤光片的片上集成技术,并将其集成在512×512帧转移CCD器件上,完成了性能评价与成像验证。测试结果表明：制备的彩色滤光片主线透过率大于80%,光谱串扰小于15%,色纯度大于75%,集成该滤光片的彩色CCD成像色彩空间与sRGB相当,能够满足大多数CCD相机彩色成像的要求。

通过对帧转移、内线转移、TDI（时间延迟积分）、线列等多种典型CCD驱动时序的共性和差异特征进行分析，提出了一种针对CCD图像传感器驱动时序的参量化设计方法。该方法提取了驱动时序的时间、状态、周期循环次数等16个参量，根据各参量之间的逻辑关系，采用FPGA设计时序发生程序模块，通过上位机对程序模块设置参量值，可实现对工作模式、工作频率、相位延迟等时序关系的调节，达到对CCD图像传感器各路驱动时序灵活控制的目的。此设计应用于CCD图像传感器参量测试系统中，有效地提高了参量测试效率和测试系统的通用性。

合成了一种新型的芴类衍生物2,7-二(3-(氰基)苯基)-9,9-二乙基芴。通过元素分析、红外(IR)、核磁共振(1H NMR)以及X射线单晶衍射对其组成和结构进行了表征。结果表明该化合物属于正交晶系, P空间群, 晶胞参数: a= 1.380 0(3) nm, b=2.230 6(4) nm, c=0.726 33(15) nm, α=β=γ= 90°, V=2.235 8(8) nm3, Z =4, F(000)=896, μ=0.073 mm-1, S=1.013, R=0.046 9, wR=0.104 2。同时, 我们对该化合物的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱做了研究。在室温下, 当激发光波长为330 nm时, 该化合物的固态薄膜发射强烈的蓝色荧光, 其发射波长为408 nm。此芴类衍生物在CH2Cl2溶液中的荧光量子效率为0.64, 在固态薄膜中的斯托克斯位移为56 nm。该化合物有望成为一种优良的蓝色发光材料。