[发明专利]共掺杂改性硼酸钆锂闪烁晶体及其制备方法

权利要求书

1.一种共掺杂改性硼酸钆锂闪烁晶体，其特征在于，该晶体的化学式为： Li₆Ce_xN_yGd_1-x-yB₃O_9-δ/2M_δ，其中，M选自以下元素中的一种或两种：F、Cl、Br和I；N选 自以下元素中的一种或两种：Sc、Y、La和Lu；所述Li元素、Gd元素和B元素中的至少 一种以特殊同位素的形式存在；其中0＜x≤0.2，0≤y＜1，0≤δ≤0.1，且y和δ不同时为 0。

2.如权利要求1所述共掺杂改性硼酸钆锂闪烁晶体，其特征在于，所述特殊同位素选 自Li-6、Gd-155、Gd-157或B-10。

3.如权利要求1所述共掺杂改性硼酸钆锂闪烁晶体的制备方法，包括如下步骤：

1)晶体生长原料的配取：按比例称量各种原料后混合均匀成配合料；

2)晶体生长原料的合成：将配合料压成料块后烧结制得晶体生长原料；

3)单晶制备：将晶体生长原料加热至充分熔化，获得晶体生长熔体，采用提拉法进 行晶体生长，晶体生长温度为800～865℃，晶体生长时转速为1～10rpm，拉速为 0.1～2mm/h，降温速率为0.4～0.8℃/h。

4.如权利要求3所述共掺杂改性硼酸钆锂闪烁晶体的制备方法，其特征在于，所述步 骤1)中的原料包括：含Li元素原料、含B元素原料、含Gd元素原料、含Ce元素原料和 含N元素原料。

5.如权利要求3所述共掺杂改性硼酸钆锂闪烁晶体的制备方法，其特征在于，所述含 Li元素原料选自Li₂CO₃、LiOH和LiM中的一种或多种；含B元素原料选自H₃BO₃和B₂O₃中的一种或多种；含Gd元素原料选自Gd₂O₃和GdM3中的一种或多种；含Ce元素原料选 自CeM₃和CeO₂中的一种或多种；含N元素原料选自NM₃和N₂O₃中的一种或多种。

6.如权利要求4所述共掺杂改性硼酸钆锂闪烁晶体的制备方法，其特征在于，所述步 骤1)中，含B元素原料的重量过量1～5％。

7.如权利要求3所述共掺杂改性硼酸钆锂闪烁晶体的制备方法，其特征在于，所述步 骤2)中晶体生长原料的合成步骤为：将配合料压成料块后烧结，降温并研磨后再次压成料 块烧结，降温。

8.如权利要求3所述共掺杂改性硼酸钆锂闪烁晶体的制备方法，其特征在于，所述步 骤3)中，采用提拉法进行晶体生长时，晶体生长气氛为空气、氮气、氩气、含氧1～10at.％ 的氮气或含氧1～10at.％的氩气。

9.如权利要求3所述共掺杂改性硼酸钆锂闪烁晶体的制备方法，其特征在于，所述步 骤3)中，采用提拉法进行晶体生长时，以铂金丝或硼酸钆锂单晶籽晶作为晶体生长籽晶。