[发明专利]一种铈离子掺杂多组分石榴石结构闪烁晶体的生长方法

摘要

本发明公开了一种铈离子掺杂多组分石榴石结构闪烁晶体的生长方法，包括如下步骤1）计算各原材料的质量百分比；2）称取粉末原料；3）将各粉末原料放入坩埚内，并置于生长炉的炉膛中；4）向炉膛内冲入保护气体；5）利用中频感应加热技术对坩埚进行加热，进行提拉引晶；6）将加热温度降低5‑10°C，使晶体逐渐沿径向长大；7）调节加热温度，使晶体等径生长；8）提高升温效率，直至晶体下端呈平界面或微凸界面时，停止提拉；9）转入退火阶段；10）最后，取出生长成型的晶体。本发明能够在同等条件下大幅度抑制氧化镓组分的挥发，克服生长界面不稳定的问题，从而提高晶体闪烁性能的均匀性。

主权项

一种铈离子掺杂多组分石榴石结构闪烁晶体的生长方法，其特征在于：包括如下步骤：1）根据（CexGd1‑x）3(AlyGa1‑y)5O12中铈离子和铝离子浓度计算各原材料的质量百分比，其中，所述原材料包括Gd2O3、Al2O3、Ga2O3和CeO2；2）根据各原材料的质量百分比称取纯度为99.99%的Gd2O3、Al2O3、Ga2O3、CeO2粉末原料，并将Al2O3、Ga2O3、CeO2粉末原料置于马弗炉中，在1200°C下煅烧12h；3）将各粉末原料放入坩埚内，并置于生长炉的炉膛中，将籽晶杆与坩埚对中，然后对炉膛抽真空；4）向炉膛内冲入保护气体，并使炉膛内的压力范围为1—10Mpa；5）利用中频感应加热技术对坩埚进行加热到1850℃，待粉末原料完全熔化后，降温20‑30℃，并稳定0.5‑1h，然后将籽晶杆向下移动直至与液面接触，稳定一段时间后，进行提拉引晶；6）提拉0.5~2小时后，将加热温度降低5‑10°C，使晶体逐渐沿径向长大；7）根据晶体的生长情况，调节加热温度至晶体结晶点±5℃以内，使晶体等径生长；8）当晶体生长到预定长度后，保持提拉速度，并提高升温效率，直至晶体下端呈平界面或微凸界面时，停止提拉；9）转入退火阶段，直至晶体温度缓慢降至室温；10）最后，待退火结束后，打开炉膛，取出生长成型的晶体。