一种新型闪烁晶体材料掺铈钨酸钇钠晶体，涉及闪烁晶体材料领域。该晶体材料的化学式为Ｃｅ↑［３＋］：ＮａＹ（ＷＯ↓［４］）↓［２］。采用ＷＯ↓［３］，Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］和Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］，ＣｅＯ↓［２］作为原料，通过高温固相反应获得Ｃｅ↑［３＋］：ＮａＹ（ＷＯ↓［４］）↓［２］原料，在还原气氛如氮气条件下采用提拉法生长晶体；或是在还原气氛如氮气条件下，通过高温固相反应获得Ｃｅ↑［３＋］：ＮａＹ（ＷＯ↓［４］）↓［２］原料，在还原气氛如氮气条件下采用提拉法生长晶体。该材料用作高密度、快衰减闪烁晶体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及闪烁晶体材料领域。
技术介绍
目前，具有高阻挡射线本领、高发光效率、高分辨率和高响应速度的闪烁 晶体在核物理、天体物理、地质勘探、石油测井、核医学成像、工业无损检测 和港口安检等领域，具有广泛的应用。在非本征型高密度、快衰减闪烁晶体中，以C^+离子激活的闪烁晶体最多。 由于Ce的发光为电偶极矩允许的5d—4f跃迁，发光强度大、衰减快，所以掺 (^3+离子闪烁晶体往往具有较好的时间分辨率和能量分辨率，深受人们青眛。非 本征型(^3+离子激活的闪烁晶体包括氟化物、氯化物、溴化物、硫化物、钨酸 盐、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、铝酸盐等，特别是兼有高密度和快衰减特性的 LaBtv.C晶体，具有优良的性能，但是其容易潮解，使得晶体的生长及应用受 到了很大的限制。而另一类具有突出性能的高密度、快衰减闪烁晶体是<^3+激 活的镥基化合物晶体，但是由于其熔点太高，加之Lu具有不能够忽视的本底辐 射，因而不能够较大范围地应用，尤其是在核物理核高能物理领域内受到很大 限制。钨酸钇钠NaY(W04)2晶体具有良好的物化性能，同成分熔化，熔点约为 1200QC,可以釆用提拉法生长大尺寸、高质量的晶体，在量子电子学中可以用作 激光基质材料，它具有较大的密度(d =6.620 g/cm3)， Y格位可以被C^+离子取 代，因此掺铈钨酸钇钠Ce^NaY(W04)2晶体可望作为一种新型的高密度、快衰 减闪烁晶体。目前还未见有Ce^NaY(W04)2闪烁晶体的相关研究报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开一种新型的高密度、快衰减闪烁晶体掺钸钩酸钇钠 Ce3+:NaY(W04)2。实现本专利技术目的技术方案1. 一种新型闪烁晶体材料掺铈钨酸钆钠晶体，该晶体材料的化学式为Ce3+: NaY(W04)2。2. —种项1的闪烁晶体材料的制备方法，采用W03,Na2C03和Y203, Ce02作为 原料，通过高温固相反应获得Ce^NaY(W04)2原料，在还原气氛条件下采用提 拉法生长晶体。3. —种项1的的闪烁晶体材料的制备方法，采用W03，Na2C03和Y203， Ce02作 为原料，在还原气氛条件下，通过高温固相反应获得C^+:NaY(W04)2原料，在 还原气氛条件下采用提拉法生长晶体。4. 一种项1的的闪烁晶体材料的用途，该材料用作高密度、快衰减闪烁晶体。钨酸钇钠NaY(W04)2晶体具有良好的物化性能，同成分熔化，烙点约为 1200QC,可以采用提拉法生长大尺寸、高质量的晶体，在量子电子学中可以用作 激光基质材料，它具有较大的密度(d =6.620 g/cm3)， Y格位可以被Ce"离子取 代，因此惨铈钨酸钇钠C^+:NaY(W04)2晶体可望作为一种新型的高密度、快衰 减闪烁晶体。具体实施方式 实施例一晶体提拉法生长所用的仪器是D几-400的中频提拉炉，中频电源型号为KGPF25-0.3-2. 5。采用Pt/Pt-Rh的热电偶和型号为815EPC的欧路表控温。所采 用的坩埚是O55mmX30mm的铂坩埚，所用的原料是分析纯的W03， ^20)3和4赠及的 Y203， Ce023。根据下列化学反应式配制原料Na2C03+(l_x) Y203 + 2xCe02+ 4W03 - 2NaY!—x Cex(W04)2+ 0)2个X = 0. 1 0.5原子摩尔百分数。把原料混合均匀，压成片状，置于铂坩埚 中，为了把Ce02中的Ce2+还原为Ce3+，首先把炉子内的气体抽出，使得炉子内 的气压达到10-3pa，再把0. 04MPa的氮气充入，同时为了避免由于Na2CC^的快速 分解带走W03成分，使得组分偏离，烧结开始时以50eC/h缓慢升温到1000°C，然 后再以150k/h缓慢升温到烧结的预定温度，重复此过程，直至X射线粉末衍射 的结果不变为止。把原料装入O55mmX30mm的铂坩埚内，然后升温到比熔点高500c的温度， 恒温1小时，使得原料熔化完全。然后在铂丝上自然成核结晶，并开始生长出 Ce3、 NaY(W04)2小晶体。再以Ce, NaY(W04)2晶体作为籽晶进行生长大尺寸的 晶体。籽晶杆的提拉速率为1.0 1.5mm/h，降温速率为2 10° C/h，籽晶杆的 转动速率为12 20r. p. m.，生长结束后，将晶体提离液面，然后以10 30° C/h 的速率降至室温，可以得到大尺寸的透明晶体。切割加工出一定尺寸、优质的Ce, NaY(W04)2晶体，并采用包括X射线等 泵浦光源，对晶体进行吸收和发射光谱的测试研究，测量包括发光波长、衰减 时间、出光量、发光效率、辐照硬度和辐照长度等闪烁性能。 实施例二晶体提拉法生长所用的仪器是D几-400的中频提拉炉，中频电源型号为 KGPF25-0.3-2. 5。采用Pt/Pt-Rh的热电偶和型号为815EPC的欧路表控温。所采 用的坩埚是①55mmX30咖的铂柑埚，所用的原料是分析纯的W03， Na2C03和4N级的 Y203， Ce023。根据下列化学反应式配制原料Na2C03+(l—x)YA + 2xCe02+ 4W03 -2NaY卜x Cex(W04)2+ 002个X = 0. 1 0.5原子摩尔百分数。把原料混合均匀，压成片状，置于铂坩埚 中，为了避免由于Na2C03的快速分解带走W03成分，使得组分偏离，烧结开始时以50°C/h缓慢升温到1000°C，然后再以150°C/h缓慢升温到烧结的预定温度， 重复此过程，直至X射线粉末衍射的结果不变为止。把原料装入①55mmX 30mm的铂坩埚内，为了把Ce02中的Ce"还原为Ce3+ ， 首先把炉子内的气体抽出，使得炉子内的气压达到10-3Pa，再把0.04MPa的氮 气充入,然后升温到比熔点高500C的温度，恒温5小时，使得原料熔化完全。 然后在铂丝上自然成核结晶，并开始生长出Ce3+: NaY(W04)2小晶体。再以Ce3+: NaY(W04)2晶体作为籽晶进行生长大尺寸的晶体。籽晶杆的提拉速率为1.0 1. 5 mm/h，降温速率为2 10° C/h，籽晶杆的转动速率为12 20r. p. m.，生长 结束后,将晶体提离液面,然后以10 30° C/h的速率降至室温，可以得到大尺寸 的透明晶体。切割加工出一定尺寸、优质的Ce3+:NaY(W04)2晶体，并采用包括X射线等 泵浦光源，对晶体进行吸收和发射光谱的测试研究，测量包括发光波长、衰减 时间、出光量、发光效率、辐照硬度和辐照长度等闪烁性能。权利要求1. 一种新型闪烁晶体材料掺铈钨酸钇钠晶体，其特征在于该晶体材料的化学式为Ce3+:NaY(WO4)2。2. —种权利要求1的闪烁晶体材料的制备方法，其特征在于采用W03，Na2C03 和Y力3， Ce(U乍为原料，通过高温固相反应获得Ce3、 NaY(W04)2原料，在还原气 氛条件下采用提拉法生长晶体。3. —种权利要求1的闪烁晶体材料的制备方法，其特征在于采用W03,Na2C03 和Y203， Ce02作为原料，在还原气氛条件下，通过高温固相反应获得Ce3+: NaY(W04)2原料，在还原气氛条件下采用提拉法生长晶体。4. 一种权利要求l的闪烁晶体材料的用途，其特征在于该材料用作高密度、 快本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型闪烁晶体材料掺铈钨酸钇钠晶体，其特征在于：该晶体材料的化学式为Ｃｅ↑［３＋］∶ＮａＹ（ＷＯ↓［４］）↓［２］。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：涂朝阳，朱昭捷，游振宇，李坚富，王燕，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。