[发明专利]用于无中微子双贝塔衰变探测的钼酸钇钠晶体的制备方法

权利要求书

1.一种用于无中微子双贝塔衰变探测的钼酸钇钠晶体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：制备晶体生长原料；

步骤二：利用坩埚下降法使晶体生长原料在封闭环境中自发成核或晶种接种进行晶体生长，生长出深蓝色透明的钼酸钇钠单晶；

步骤三：将深蓝色透明的钼酸钇钠单晶在温度为850℃～900℃的氧气气氛下保温24～48小时进行退火处理，退火处理过程中升温速率与降温速率均为40～60℃/小时，退火后得到无色透明的钼酸钇钠晶体。

2.根据权利要求1所述的用于无中微子双贝塔衰变探测的钼酸钇钠晶体的制备方法，其特征在于所述的步骤一的具体过程为：按照待制备的钼酸钇钠晶体的化学式NaY(MoO₄)₂，按配比称量各种原料；然后将各种原料混合后研磨成混合均匀的配料；再对混合均匀的配料进行两次固相烧结，得到晶体生长原料。

3.根据权利要求2所述的用于无中微子双贝塔衰变探测的钼酸钇钠晶体的制备方法，其特征在于所述的原料包括Na₂CO₃、Y₂O₃和MoO₃，其中，MoO₃的重量百分比为按照化学式NaY(MoO₄)₂中Mo元素的化学计量比计算得到的重量百分比过量0.2～1％。

4.根据权利要求3所述的用于无中微子双贝塔衰变探测的钼酸钇钠晶体的制备方法，其特征在于所述的Na₂CO₃的纯度为99.99％，所述的Y₂O₃的纯度为99.99％，所述的MoO₃的纯度为99.99％。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的用于无中微子双贝塔衰变探测的钼酸钇钠晶体的制备方法，其特征在于将各种原料混合后研磨成混合均匀的配料的研磨时间为1.5～2.5小时；对混合均匀的配料进行两次固相烧结的具体过程为：将混合均匀的配料放入刚玉坩埚中；将刚玉坩埚置于马弗炉中，升温至920～1000℃，烧结12～15小时；降至室温后取出，再研磨1.5～2.5小时；将再次研磨后的配料放入刚玉坩埚中；将刚玉坩埚置于马弗炉中，再次升温至920～1000℃，烧结12～15小时，完成两次固相烧结。

6.根据权利要求1所述的用于无中微子双贝塔衰变探测的钼酸钇钠晶体的制备方法，其特征在于所述的步骤一的具体过程为：将钼酸钇钠单晶磨碎成晶体粉末，晶体粉末即为晶体生长原料。

7.根据权利要求1所述的用于无中微子双贝塔衰变探测的钼酸钇钠晶体的制备方法，其特征在于所述的步骤二中，利用坩埚下降法使晶体生长原料在封闭环境中自发成核进行晶体生长的具体过程为：将晶体生长原料放入生长坩埚中；然后对生长坩埚进行密封处理以防止生长炉的炉膛内的杂质进入生长坩埚中；接着将生长坩埚置于生长炉中，并使生长炉的温度升高至钼酸钇钠晶体的熔点1124℃以上，保温10～20小时，使晶体生长原料充分熔融；之后调整生长坩埚的位置，使自发成核的温度在钼酸钇钠晶体的熔点1124℃附近，并缓慢下降生长坩埚；在晶体生长结束后，使生长炉的温度降至室温，从生长坩埚中取出深蓝色透明的钼酸钇钠单晶。

8.根据权利要求1所述的用于无中微子双贝塔衰变探测的钼酸钇钠晶体的制备方法，其特征在于所述的步骤二中，利用坩埚下降法使晶体生长原料在封闭环境中晶种接种进行晶体生长的具体过程为：将磨好的晶种置于生长坩埚的内底部，并将晶体生长原料放入生长坩埚中；然后对生长坩埚进行密封处理以防止生长炉的炉膛内的杂质进入生长坩埚中；接着将生长坩埚置于生长炉中，在确保生长坩埚内的晶种的温度不上升到高温区的前提下，使生长炉的温度升高至钼酸钇钠晶体的熔点1124℃以上，保温10～20小时；之后调整生长坩埚的位置，使晶种接种的温度在钼酸钇钠晶体的熔点1124℃附近，并缓慢下降生长坩埚；在晶体生长结束后，使生长炉的温度降至室温，从生长坩埚中取出深蓝色透明的钼酸钇钠单晶。