[發明專利]鈉鈣鐿離子共摻YAG超快閃爍晶體及其制備方法

在審

• 申請號: 201810347604.1
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108505117A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 陳建玉
• 申請（專利權）人: 蘇州四海常晶光電材料有限公司
• 主分類號: C30B29/28
• 分類號: C30B29/28;C30B15/00;C30B11/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 黃杭飛

1.一種鈉鈣鐿離子共摻YAG超快閃爍晶體，其特征在于：分子式為Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂，式中x＝0.0001～0.01，y＝0.0001～0.01，z＝0.05～0.3，x為Na離子的摻雜量，y為基質Ca離子的摻雜量，z為Yb離子的摻雜量。Na、Ca、Yb離子進入晶體均取代Y離子格位。

2.一種鈉鈣鐿離子共摻的釔鋁石榴石晶體的制備方法，其特征在于該方法步驟如下：

①原料配方：

采用Na₂O、CaO、Yb₂O₃、Y₂O₃和Al₂O₃作為初始原料并按摩爾比3x:3y:3z:3(1-x-y-z):5進行配料，其中x、y、z的取值范圍分別為x＝0.0001～0.01，y＝0.0001～0.01，z＝0.05～0.3；原料充分混合均勻后用等靜壓機壓制成塊，然后裝入氧化鋁坩堝內，放進馬弗爐中燒結，用10個小時升溫至1300℃，恒溫10個小時后經10小時降溫至室溫，將塊料取出放入坩堝內；

②采用熔體法生長Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂閃爍晶體：用氧化鋯和氧化鋁做保溫材料，用寶石片封住觀察口，采用惰性氣體保護，生長溫度為1950℃，生長制備化學式為Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂的晶體。

3.根據權利要求2所述的Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂晶體的制備方法，其特征是，所用原料的純度為：Na₂O:≥99.99％，CaO:≥99.99％，Yb₂O₃:≥99.999％，Y₂O₃:≥99.999％，Al₂O₃:≥99.999％。

4.根據權利要求2所述的Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂晶體的制備方法，其特征是，所述的熔體法為提拉法，所述的坩堝材料采用銥金，籽晶為<111>或<100>方向的純YAG籽晶，晶體生長在高純Ar氣氛中進行，提拉速度0.5～5mm/h，晶體轉速10～30rpm。

5.根據權利要求2所述的Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂晶體的制備方法，其特征是，所述的熔體法為坩堝下降法，所述的坩堝材料采用高純石墨或鉬金屬，籽晶為<111>或<100>方向的純YAG籽晶，晶體生長在高純Ar氣氛中進行，坩堝下降速率為0.1～1.5mm/h。

6.根據權利要求2所述的Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂晶體的制備方法，其特征是，所述的熔體法為溫度梯度法，所述的坩堝材料采用鉬金屬或鎢鉬合金，籽晶為<111>或<100>方向的純YAG籽晶，晶體生長在高純Ar氣氛中進行，以晶體生長速率為0.1～100℃/h的降溫速率降溫并生長晶體。