[发明专利]硅酸铋闪烁晶体的定形提拉生长方法

权利要求书

1.一种板状晶体定形提拉炉，包括炉壁、提拉机构、发热体、坩埚，其特征在于还包括用于控制晶体生长形状的定形模具，定形模具置于坩埚中；

所述的用于控制晶体生长形状的定形模具，包括模具片和支撑架，支撑架和模具片为一体，成“L”形，使用时两个定形模具左右水平相对放置，形成形状如“                                               ”的模具组，在两个模具的模具片中间形成狭缝。

2.如权利要求1所述的板状晶体定形提拉炉，其特征在于炉壁上开设有用于观察的透明窗口。

3.如权利要求1或2所述的板状晶体定形提拉炉，其特征在于所述的由两个定形模具组形成的用于控制晶体生长形状的狭缝的宽度取决于所长晶体厚度，模具片的长度和高度根据所生长晶体的尺寸而定。

4.如权利要求3所述的板状晶体定形提拉炉，其特征在于所述的由两个定形模具组形成的用于控制晶体生长形状的狭缝的宽度小于15mm。

5.一种硅酸铋（BSO）闪烁晶体的定形提拉法生长方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）、多晶原料合成

将高纯的Bi₂O₃、SiO₂，按照Bi₂O₃、SiO₂的摩尔比为2：3进行配料，并充分混合均匀后在650-750℃预烧6-10h，随后将原料进行研磨至粒度为400-700nm时，再在800-850℃预烧8-12h，得到BSO多晶原料；

（2）、籽晶加工

将BSO籽晶经X射线定向仪精确定向，切割、研磨成板状籽晶，根据需要籽晶的取向为<001>、<010>、<110>或其它方向；

（3）、

首先将定形模具组放入坩埚上面正中间位置，并将合成的多晶原料装入坩埚中；

然后将坩埚置于板状晶体定形提拉炉内，持续升温至1100-1200℃，恒温3-5h至多晶料全部熔化；

将装有籽晶的籽晶杆缓慢放下，使之与定形模具狭缝顶端的熔体相接触，保持温场稳定，调整籽晶位置，使靠近熔体前沿的籽晶被少量熔化，待BSO熔体在狭缝上端均匀铺展，开启机械装置开始晶体生长，固液界面温度梯度控制在50-80℃/cm，生长速度控制在5-15mm/h，待原料全部结晶后，晶体生长结束；

（4）、晶体退火

步骤（3）中晶体生长结束后，调整晶体高度，调整炉温，在800-900℃保温10-15h,以30-50℃/h的降温速度缓慢降到室温，即得到板状的BSO闪烁晶体。

6.如权利要求5所述的硅酸铋（BSO）闪烁晶体的定形提拉法生长方法，其特征在于所述的坩埚和定形模具采用的是铂金或铱金。

7.如权利要求5所述的硅酸铋（BSO）闪烁晶体的定形提拉法生长方法，其特征在于定形提拉炉炉内气氛为真空、氧气或大气气氛，生长结束后进行原位退火处理。