[发明专利]钠钙镱离子共掺YAG超快闪烁晶体及其制备方法

权利要求书

1.一种钠钙镱离子共掺YAG超快闪烁晶体，其特征在于：分子式为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为Na离子的掺杂量，y为基质Ca离子的掺杂量，z为Yb离子的掺杂量。Na、Ca、Yb离子进入晶体均取代Y离子格位。

2.一种钠钙镱离子共掺的钇铝石榴石晶体的制备方法，其特征在于该方法步骤如下：

①原料配方：

采用Na₂O、CaO、Yb₂O₃、Y₂O₃和Al₂O₃作为初始原料并按摩尔比3x:3y:3z:3(1-x-y-z):5进行配料，其中x、y、z的取值范围分别为x＝0.0001～0.01，y＝0.0001～0.01，z＝0.05～0.3；原料充分混合均匀后用等静压机压制成块，然后装入氧化铝坩埚内，放进马弗炉中烧结，用10个小时升温至1300℃，恒温10个小时后经10小时降温至室温，将块料取出放入坩埚内；

②采用熔体法生长Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂闪烁晶体：用氧化锆和氧化铝做保温材料，用宝石片封住观察口，采用惰性气体保护，生长温度为1950℃，生长制备化学式为Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂的晶体。

3.根据权利要求2所述的Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂晶体的制备方法，其特征是，所用原料的纯度为：Na₂O:≥99.99％，CaO:≥99.99％，Yb₂O₃:≥99.999％，Y₂O₃:≥99.999％，Al₂O₃:≥99.999％。

4.根据权利要求2所述的Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂晶体的制备方法，其特征是，所述的熔体法为提拉法，所述的坩埚材料采用铱金，籽晶为<111>或<100>方向的纯YAG籽晶，晶体生长在高纯Ar气氛中进行，提拉速度0.5～5mm/h，晶体转速10～30rpm。

5.根据权利要求2所述的Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂晶体的制备方法，其特征是，所述的熔体法为坩埚下降法，所述的坩埚材料采用高纯石墨或钼金属，籽晶为<111>或<100>方向的纯YAG籽晶，晶体生长在高纯Ar气氛中进行，坩埚下降速率为0.1～1.5mm/h。

6.根据权利要求2所述的Na_3xCa_3yYb_3zY_3(1-x-y-z)Al₅O₁₂晶体的制备方法，其特征是，所述的熔体法为温度梯度法，所述的坩埚材料采用钼金属或钨钼合金，籽晶为<111>或<100>方向的纯YAG籽晶，晶体生长在高纯Ar气氛中进行，以晶体生长速率为0.1～100℃/h的降温速率降温并生长晶体。