[发明专利]一种复式钨酸盐闪烁晶体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复式钨酸盐闪烁晶体及其制备方法，特点是该闪烁晶体化学结构式为CdGd_xLa_2‑x（WO₄）₄，其中x=0.2、0.4、0.6、0.8或者1.0，其制备方法具体步骤如下：1）将原料CdO、Gd₂O₃、La₂O₃和WO₃原料置于马弗炉中去除水分，然后按照其化学式中的摩尔比进行称量，随后将粉末进行充分的研磨和压片，再转移到陶瓷坩埚里，在马弗炉中烧结，将烧结物重新研磨和压片再次烧结得到多晶料锭；2）采用单晶提拉炉，中频感应加热方式加热，N₂为保护气氛，采用铂金丝进行自发成核；生长阶段控制拉速和晶体，生长结束后得到复式钨酸盐闪烁晶体，优点是高密度、快衰减的易于生长且具有良好发光性能。

技术领域

本发明涉及一种钨酸盐闪烁晶体，尤其是涉及一种复式钨酸盐闪烁晶体及其制备方法。

背景技术

无机闪烁晶体是在高能射线作用下产生脉冲光发射的光功能材料，常结合光电倍增

管(PMT)、硅光二极管等（SPD）等组成探测元件，基于闪烁晶体的光—光转换效应，可以实现在各种技术条件下的高能射线精密探测，从而发展出多种以射线探测成像为基础的一系列现代高新技术，被广泛应用于高能物理、核物理、安全稽查、工业无损伤检测、核医学成像、地质勘探等领域。

复式钨酸盐闪烁晶体是一类重要的本征型闪烁体，不需要掺杂其它激活离子就可以在射线或高能粒子的激活下发出荧光。自1948年，Kroger 就对MWO₄（M=Ca，Cd，Li，Mg，Ba，Na，Pb，Zn，Sr）进行了钨酸盐的发光特性的系列研究，表明CdWO₄、ZnWO₄ 、CaWO₄、BaWO₄具有良好的闪烁性能。钨酸盐晶体大部分具有密度大、发光效率高、抗辐照能力强、无潮解、价格便宜等优点。

现有的复式钨酸盐闪烁晶体有CdLa₂（WO₄）₄晶体，其具有优良的发光性能的，其更适用于应用在闪烁晶体领域，但是生长较困难。国内的侯碧辉报道了CdGd₂（WO₄）₄的结构和磁性，孙桂芳成功用提拉法生长出了CdGd₂（WO₄）₄单晶，该晶体在高能射线的激发下并不发光，但是其生长相对CdLa₂（WO₄）₄来说容易的多。国外的V. Baumer曾报道过Nd³⁺：CdLa₂（WO₄）₄来作为激光晶体，并用提拉法进行了晶体的生长，但是其生长出来的晶体呈淡黄色陶瓷状，不透明，表面有一层包裹物，质量较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高密度、快衰减的易于生长且具有良好发光性能的复式钨酸盐闪烁晶体及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种复式钨酸盐闪烁晶体，该闪烁晶体化学结构式为CdGd_xLa_2-x（WO₄）₄，其中x=0.2、0.4、0.6、0.8或者1.0。

上述复式钨酸盐闪烁晶体的制备方法，具体步骤如下：

（1）采用高温固相合成多晶料锭