一种通过痕量元素掺杂提高氟化钙晶体可见波段耐辐照损伤性能的方法技术

本发明专利技术属于氟化钙晶体技术领域，具体涉及一种通过痕量元素掺杂提高氟化钙晶体可见波段耐辐照损伤性能的方法。为解决特定使用场景下氟化钙晶体的抗辐照损伤特性，本发明专利技术通过控制氟化钙晶体中能够F空位形成竞争机制的高价变价杂质离子的含量，使得在受到高能辐射照射时，所述氟化钙晶体中能够F空位形成竞争机制的高价变价杂质离子相较F空位优先俘获电子，从而减少或抑制F心的形成，最终实现氟化钙晶体在可见光波段抗辐照损伤性能的提升。本发明专利技术利用引入痕量的变价离子Yb<supgt;3+</supgt;，氟化钙晶体辐照损伤性能得到明显提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氟化钙晶体，具体涉及一种通过痕量元素掺杂提高氟化钙晶体可见波段耐辐照损伤性能的方法。

技术介绍

1、航天空间相机是深空探测器的关键部件，在月球探测、深空探测和高轨道卫星导航定位等重大航天科技活动具有重要作用。空间光学相机多采用透射式或折返式光学系统，光学系统由一组折射率、色散不同的光学材料加工而成的正、负透镜组合构成。高质量、高性能的光学系统是空间相机高精度深空探测器的基础。氟化钙单晶是一种优良的光学窗口材料，在较宽范围内都有着非常高的透过率，而且它的热机械性能好，物化性能稳定，具有低的折射率和低的色散特性，是不可取代的消色差和复消色差的光学器件。由于氟化钙晶体材料具有上述优点，因此是空间相机光学系统中发挥着重要作用。

2、空间相机在空间环境中工作运行时，透镜暴露在空间辐射环境中，就不可避免地会遭遇来自紫外线、χ-射线、γ-射线和具有一定能量的粒子流-电子、质子等高能量射线和粒子的电磁辐射。在高能电磁辐射作用下，氟化钙单晶可能形成色心缺陷，从而在可见波段产生吸收峰而引起光学透镜镜头着色和透过率下降。继而会造成光学系统的成像质量降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过痕量掺杂变价Yb3+离子提高氟化钙晶体在可见光波段抗辐照损伤性能的方法，其特征在于，通过控制氟化钙晶体中能够F空位形成竞争机制的高价变价杂质离子的含量，使得在受到高能辐射照射时，所述氟化钙晶体中能够F空位形成竞争机制的高价变价杂质离子相较F空位优先俘获电子，从而减少或抑制F心的形成，最终实现氟化钙晶体在可见光波段抗辐照损伤性能的提升；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Yb3+离子的引入方式包含：通过球磨混料时固相混入；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述CaF2粉末的纯度≥99.99％；所述YF3粉末的纯度≥99.99％；所述Pb...

【技术特征摘要】

1.一种通过痕量掺杂变价yb3+离子提高氟化钙晶体在可见光波段抗辐照损伤性能的方法，其特征在于，通过控制氟化钙晶体中能够f空位形成竞争机制的高价变价杂质离子的含量，使得在受到高能辐射照射时，所述氟化钙晶体中能够f空位形成竞争机制的高价变价杂质离子相较f空位优先俘获电子，从而减少或抑制f心的形成，最终实现氟化钙晶体在可见光波段抗辐照损伤性能的提升；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，yb3+离子的引入方式包含：通过球磨混料时固相混入；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述caf2粉末的纯度≥99.99％；所述yf3粉末的纯度≥99.99％；所述pbf2粉末的纯度≥99.99％；

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述混合为球磨混合；所述球磨混合参数包括80～160转/分钟，时间为12～24小时。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述坩埚下降法的参数包括：

6.一种yb3+掺杂的氟化钙晶体，其特征在于，所述yb3+掺杂的的氟化钙晶体的化学式为caf2:xyb3+；其中0＜x≤10ppm；优选2ppm≤x≤7pp...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏良碧，寇华敏，王栋浩，张中晗，姜大朋，吴庆辉，王静雅，唐飞，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：