Lu2Si2O7Ce闪烁晶体的生长与宏观缺陷研究.pdfVIP

第2l卷第3期 无机材料学报 V01．21．NO．3 2006年5月 Journalof Materials Inorganic May，2006 文章编号：1000—324X(2006)03—0527-06 Lu2si207：Ce闪烁晶体的生长与宏观缺陷研究 李焕英，秦来顺，陆 晟，任国浩 (中国科学院上海硅酸盐研究所，上海201800) 摘要：用提拉法生长了Lu2Si20T：Ce晶体，讨论了晶体生长过程中的几个问题：(1)熔体挥 发；(2)晶体开裂；(3)层状包裹．生长过程中LPS和Si02均存在挥发，其中后者占主导； LPS挥发不会造成组分偏析，因此对生长过程没有负面的影响．接种温度偏低导致晶体出现多 晶化和晶体中较大的热应力是促使开裂发生的主要原因．层状包裹现象的出现主要是由于该 晶体的结晶温度范围狭窄，熔体容易出现组分过冷，以及生长设备的温控系统精度不高等造成 的． 关 键 词：闪烁晶体；LPS：Ce晶体；缺陷；包裹物 中图分类号：O782 文献标识码：A 1引言 子物理实验以及地质勘探等领域被广泛应用．理想的闪烁晶体应具有高密度和高原子序数 计数的稳定性高)等特征[1]近十几年来，一系列掺铈的稀土硅酸盐晶体被深入研究，比如 技术难度大大降低．特别是，该晶体没有余辉，发光效率随温度的升高表现得非常稳定，所 Pidol等人 曾先后用浮区法和提拉法得到了LPS：Ce晶体的小样品，并对晶体的折光率、热膨胀系数和 晶体，并对其生长习性和生长过程中出现的问题进行了探讨． 2实验 01Si207 锭，然后在高温电阻炉中于1500。C保温6h烧结，得到密度较大的固相烧结料． 收稿日期： 收到修改稿日期：2005—07-08 基金项目： 国家自然科学基金；国家“863”计划(2002AA324070) 作者简介： 李焕英(1977一)，女，学士，工程师．通讯联系人：任国浩． E-mail：rgh@mail．sic．ac．ca 528 无机材料学报 21卷 司生产的感应加热提拉炉，生长在≯60mm的铱金坩埚中进行，用高纯氮气作保护气氛．首 次提拉以铱丝做籽晶，得到了第一只晶体，该晶体严重开裂，肉眼看上去比较浑浊．从第一 只晶体中取出了一些籽晶，然后用这些籽晶继续生长，通过优化生长参数和选择合适的温 Cu 2550V型x射线衍射仪对所获得的样品进行结构表征，测试条件为： 采用D／max X射线荧光光谱仪上进行． 靶，A=1．5405A．组分分析在荷兰PHILIPS公司生产的PW2404 5．899／mL． 图1LPS：Ce晶体毛坯 ofLPS：Ceboule Fig．1Photograph 图2 3结果和讨论 (b)LPS：Ce晶体 diffraction of X—raypowder patterns