[發(fā)明專利]一種鉈摻雜碘化銫閃爍晶體制備方法和輻射探測(cè)面板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210299780.9
• 申請(qǐng)日: 2022-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114395802B8
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任國(guó)浩;史堅(jiān);李煥英;吳云濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇先進(jìn)無(wú)機(jī)材料研究院;中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號(hào): C30B29/12
• 分類號(hào): C30B29/12;C30B11/00;G01T1/202
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32267
• 代理人: 張凌宇

1.一種鉈摻雜碘化銫閃爍晶體的制備方法，其特征在于：將形成鉈摻雜碘化銫閃爍晶體的原料和用于引導(dǎo)原料結(jié)晶的籽晶置于晶體生長(zhǎng)容器中，將晶體生長(zhǎng)容器置于非均溫溫場(chǎng)中；控制溫場(chǎng)上部溫度大于結(jié)晶溫度下部溫度小于結(jié)晶溫度，從而在晶體生長(zhǎng)容器中形成上部液態(tài)下部固態(tài)的固液混合狀態(tài)；晶體生長(zhǎng)容器相對(duì)溫場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng)，固液交界面相對(duì)晶體生長(zhǎng)容器逐漸上移，從而使晶體生長(zhǎng)容器底部的固體不斷長(zhǎng)大，形成所述的鉈摻雜碘化銫閃爍晶體；所述晶體生長(zhǎng)容器呈柱形，底部具有收窄段，收窄段內(nèi)放置有籽晶，以防止晶體生長(zhǎng)過(guò)程中籽晶偏移；所述晶體生長(zhǎng)容器所處的氣氛采用兩步法控制；原料熔融之前為真空氣氛，真空度不低于10^-3Pa；原料熔融之后至生長(zhǎng)結(jié)束為微正壓的惰性氣體氣氛，壓力為1.1個(gè)大氣壓；

所述溫場(chǎng)包括上部的上溫區(qū)和下部的下溫區(qū)，上溫區(qū)和下溫區(qū)之間具有結(jié)晶區(qū)；晶體生長(zhǎng)過(guò)程中，上溫區(qū)溫度和下溫區(qū)溫度分別是800℃和300℃；所述結(jié)晶區(qū)的溫度梯度為20℃/cm；晶體生長(zhǎng)時(shí)，固液交界面位于結(jié)晶區(qū)內(nèi)；

所述晶體生長(zhǎng)容器的下降速度為0.2 mm/h。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉈摻雜碘化銫閃爍晶體的制備方法，其特征在于：所述溫場(chǎng)由一晶體生長(zhǎng)爐提供，所述晶體生長(zhǎng)爐具有可封閉的爐腔，爐腔內(nèi)橫向設(shè)有隔板，所述隔板將爐腔分為位于隔板上方的上溫區(qū)、位于隔板下方的下溫區(qū)和位于隔板范圍內(nèi)的結(jié)晶區(qū)；上溫區(qū)和下溫區(qū)內(nèi)均設(shè)有加熱部件和溫度檢測(cè)部件，從而準(zhǔn)確控制上溫區(qū)和下溫區(qū)的溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉈摻雜碘化銫閃爍晶體的制備方法，其特征在于：所述晶體生長(zhǎng)容器為鉑金坩堝。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉈摻雜碘化銫閃爍晶體的制備方法，其特征在于：所述鉈摻雜碘化銫閃爍晶體的組成為(Cs_1-xTl_x)I，其中 0＜x≤0.005；所述原料包括純度不低于99.9%的高純無(wú)水碘化銫(CsI)和碘化亞鉈(TlI)晶塊、顆?；蚍勰?。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉈摻雜碘化銫閃爍晶體的制備方法，其特征在于：所述晶體生長(zhǎng)容器置于填充有保溫材料的柱形保溫套內(nèi)。

6.一種輻射探測(cè)面板，其特征在于：包括權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)制備方法 制備的鉈摻雜碘化銫閃爍晶體和設(shè)置在鉈摻雜碘化銫閃爍晶體一側(cè)的光電倍增管；所述鉈摻雜碘化銫閃爍晶體受到輻射產(chǎn)生激發(fā)光，所述光電倍增管接收所述激發(fā)光并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。