一种闪烁晶体及其生长方法技术

本说明书实施例之一提供一种闪烁晶体及其生长方法

【技术实现步骤摘要】
一种闪烁晶体及其生长方法、生长装置


[0001]本说明书涉及人工晶体生长领域，尤其涉及一种闪烁晶体及其生长方法
、
生长装置
。

技术介绍

[0002]铈
(Ce)
作为一种闪烁晶体的活化剂，很长一段时间内其四价离子被学术界认为对闪烁晶体有不利影响，如
CN103249805B
提到：造成余辉的电子缺陷与闪烁材料中存在氧空位有关，与钙或镁共掺杂的样品含有较少的氧空位并在
150nm
与
350nm
之间强烈地吸收，此吸收带的起因来源于四价铈离子
(Ce
4+
)
，因其不会闪烁并能使材料褪色，认为其的存在不利于闪烁晶体的余辉改善
。
[0003]后经实践发现，
Ce
4+
对改善闪烁晶体的余辉有所帮助
。
前述专利文件
(
即
CN103249805B)
中公开的掺杂
Ce
的稀土硅酸盐的闪烁材料中，存在一种在
357nm
波长下的吸光度小于其在
280nm
下的吸光度的材料，这种吸光度特征意味着
Ce
4+
是以多到足以改善余辉的量存在的
。
[0004]通过掺杂二价阳离子，特别是
Ca
2+
和
Mg
2+
等，能在一定程度上改善闪烁晶体的闪烁性能
。
正如前述专利文件所述：通过控制掺杂的第Ⅱ族元素的浓度和
/
或比率，可以获得良好的闪烁性能和生产速率
。
在用于形成闪烁晶体的熔体中，掺杂的
Ce(
原子浓度
0.11
％
)
可作为稀土硅酸盐中的活化剂；掺杂的
Ca(
原子浓度
0.1
％至
0.2
％
)
可用于减少闪烁晶体的衰减时间
。
[0005]然而，这种闪烁晶体生长并不稳定
。
较高的
Ca
浓度可能导致熔体的粘度增加
、
表面张力降低和热传递减少，影响晶体生长产生的稳定性
。
[0006]因此，有必要提供一种闪烁晶体及其生长方法
、
生长装置，使得制备的闪烁晶体生长稳定
、
闪烁性能更好
。

技术实现思路

[0007]本说明书实施例之一提供一种闪烁晶体，所述闪烁晶体的分子式如下所示：其中，
X
由
Ce
组成，
M
由
Ca、Mg、Sr、Mn、Ba、Al、Fe、Re、La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb、Tm、Lu、Sc
中的一个或以上组成，
Q
由
O
组成，
N
由
Cl、F、Br、S
中的一种或以上组成；且
N
中至少包括
Cl
；
x
＝
0.0000001
‑
0.06
，
m
＝0‑
0.06
，
0≤z<1
，
0<n<10。
[0008]本说明书实施例之一提供一种闪烁晶体生长方法，用于生长本说明书任一技术方案所述的闪烁晶体；生成所述闪烁晶体的反应方程式为：案所述的闪烁晶体；生成所述闪烁晶体的反应方程式为：其中，
x
＝
0.0000001
‑
0.06
，
0<s<0.05
，
0≤y<1
，
0≤z<1
，
0<n<10
；所述方法包括：基于所述反应方程式，按摩尔比对各反应物料进行称重；使用上提拉法生长所述闪烁晶体
。
[0009]本说明书实施例之一提供一种闪烁晶体生长装置，所述闪烁晶体生长装置包括炉膛
、
温场装置
、
提拉杆
、
加热装置
、
第一驱动装置；所述炉膛内设有所述温场装置和所述加热装置；所述提拉杆的至少一部分位于所述炉膛内；所述第一驱动装置与所述提拉杆连接，以驱动所述提拉杆沿所述提拉杆的轴向方向运动
。
附图说明
[0010]本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述
。
这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0011]图1是根据本说明书一些实施例所示的闪烁晶体的示意图；
[0012]图
2A
是根据本说明书一些实施例所示的闪烁晶体生长装置的示例性示意图；
[0013]图
2B
是根据本说明书一些实施例所示的真空炉的结构示意图；
[0014]图
2C
是根据本说明书一些实施例所示的开放式炉的结构示意图；
[0015]图
2D
是根据本说明书一些实施例所示的开放式炉的温场装置的示意图；
[0016]图3是根据本说明书一些实施例所示的闪烁晶体生长方法的示例性流程图；
[0017]图4是根据本说明书一些实施例所示的充分氧化的闪烁晶体的示意图；
[0018]图5是根据本说明书另一些实施例所示的闪烁晶体的示意图；
[0019]图6是根据本说明书又一些实施例所示的闪烁晶体的示意图；
[0020]图7是根据本说明书再一些实施例所示的闪烁晶体的示意图；
[0021]图8是根据本说明书再一些实施例所示的闪烁晶体的示意图
。
[0022]附图标记说明：
200、
闪烁晶体生长装置；
201、
真空炉；
202、
开放式炉；
210、
炉膛；
220、
温场装置；
221、
坩埚；
230、
提拉杆；
240、
加热装置；
250、
第一驱动装置；
260、
第二驱动装置；
251、
提拉组件；
252、
旋转组件；
253、
称重装置；
226、
第一底板；
229、
炉架；
2210、
运动装置；
222、
底板；
223、
第一筒；
224、
第二筒；
225、
填充体；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种闪烁晶体，其特征在于，所述闪烁晶体的分子式如下所示：其中，
X
由
Ce
组成，
M
由
Ca、Mg、Sr、Mn、Ba、Al、Fe、Re、La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb、Tm、Lu、Sc
中的一个或以上组成，
Q
由
O
组成，
N
由
Cl、F、Br、S
中的一种或以上组成；且
N
中至少包括
Cl
；
x
＝
0.0000001
‑
0.06
，
m
＝0‑
0.06
，
0≤z<1
，
0<n<10。2.
根据权利要求1所述的闪烁晶体，其特征在于，
X
由
Ce
组成，
M
由
Ca
组成或
M
由
Ca
和
Sc
组成，
Q
由
O
组成，
N
由
Cl
组成，所述晶体具有如下的分子式：其中，
0<s<0.05
，
0≤y<1
，
Cl
的质量与
Lu、Ce、Sc
和
Y
的质量之和的比值为
0.01ppm
‑
1000ppm。3.
根据权利要求2所述的闪烁晶体，其特征在于，所述闪烁晶体中所述
Ca
与所述
Ce
的质量比为不超过
300。4.
根据权利要求1所述的闪烁晶体，制备所述闪烁晶体时加入第一掺杂剂和第二掺杂剂，所述第一掺杂剂为含有所述
Ce
的化合物，所述第一掺杂剂中所述
Ce
与稀土元素的质量比为至少
10ppm
；所述第二掺杂剂为含有所述
M
的化合物，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，官伟明，
申请(专利权)人：眉山博雅新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：