[發明專利]一種閃爍晶體陣列抗輻照加固結構及抗輻照加固方法

在審

• 申請號: 202110484301.6
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113176604A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 王強;丁雨憧;屈菁菁;王璐;趙靜
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十六研究所
• 主分類號: G01T1/202
• 分類號: G01T1/202;G01T7/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

1.一種閃爍晶體陣列抗輻照加固結構，其特征在于，在所述閃爍晶體陣列外表面包覆有中子吸收層，所述中子吸收層將所述閃爍晶體陣列除出光面的其余面包覆，在所述中子吸收層外表面包覆有中子慢化層，所述中子慢化層將所述中子吸收層外表面包覆。

2.根據權利要求1所述的閃爍晶體陣列抗輻照加固結構，其特征在于，所述中子吸收層材料為硼、鋰中的任意一種；所述中子吸收層厚度為5mm-10mm。

3.根據權利要求1所述閃爍晶體陣列抗輻照加固結構，其特征在于，所述中子慢化層材料為石蠟、水、石墨、聚乙烯、聚乙烯醇-聚乙烯中的任意一種；所述中子慢化層厚度為10mm-20mm。

4.根據權利要求1所述閃爍晶體陣列抗輻照加固結構，其特征在于，所述閃爍晶體陣列由若干呈矩陣狀布置的晶條以及將每根所述晶條除出光面的其余面包覆的反射層構成，所有所述晶條對應的所述反射層一體成型。

5.根據權利要求4所述閃爍晶體陣列抗輻照加固結構，其特征在于，所述晶條為GAGG閃爍晶體；所述晶條表面粗糙度≤10nm，相鄰晶條之間反射層厚度為0.05mm-0.5mm。

6.根據權利要求4所述閃爍晶體陣列抗輻照加固結構，其特征在于，所述反射層由氧化鎂、硫酸鋇、二氧化鈦、ESR膜、Teflon中的任意一種和環氧樹脂膠組成；所述反射層中各原料純度高于99.9%、粒徑為50nm-200nm、反射效率大于80%。

7.根據權利要求6所述閃爍晶體陣列抗輻照加固結構，其特征在于，所述反射層由二氧化鈦和環氧樹脂膠混合而成，所述二氧化鈦和所述環氧樹脂膠質量比為1：0.6-1：0.8。

8.一種閃爍晶體陣列抗輻照加固方法，其特征在于，在閃爍晶體陣列外表面包覆中子吸收層，所述中子吸收層將所述閃爍晶體陣列除出光面的其余面包覆，在所述中子吸收層外表面包覆中子慢化層，所述中子慢化層將所述中子吸收層外表面包覆；先通過所述中子慢化層對中子進行慢化后，再由所述中子吸收層對慢化后的中子進行吸收。

9.根據權利要求8所述閃爍晶體陣列抗輻照加固方法，其特征在于，還包括閃爍晶體陣列中晶條抗X/γ輻照加固；所述閃爍晶體陣列中晶條抗X/γ輻照加固包括：

清除雜質離子：控制所用原料純度大于99.99%，在所述晶條生長前對保溫件進行空燒，空燒溫度設定為400℃-800℃，時間為2小時-3小時，除去雜質離子；

離子共摻：將共摻離子摻入所述晶條中；所述共摻離子為B、Sc、La、Y、Lu、Mg、Ba、Ti中的任意一種或多種；所述共摻離子總摻入量為0.05at.%-0.20at.%；

選擇生長氣氛：在所述晶條生長過程中選擇氧氣與氮氣的混合氣體作為所述晶條的生長氣氛；所述氧氣占所述氧氣與氮氣的混合氣體體積的比例1%-5%；

選擇退火條件：在退火工藝中，將退火溫度設定為1100℃-1500℃，退火時間設定為10小時-50小時。

10.根據權利要求8所述閃爍晶體陣列抗輻照加固方法，其特征在于，還包括所述閃爍晶體陣列中反射層抗X/γ輻照加固；所述閃爍晶體陣列中反射層抗X/γ輻照加固包括：選用的反射層由氧化鎂、硫酸鋇、二氧化鈦、ESR膜、Teflon中的任意一種和環氧樹脂膠組成；所述反射層中各原料純度高于99.9%、粒徑為50nm-200nm、反射效率大于80%。