[发明专利]一种铈掺杂钽铌酸镧闪烁晶体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铈掺杂钽铌酸镧闪烁晶体材料，其特征在于，所述晶体的化学式为Ce_xLa_1-xTa_yNb_1-yO₄，0.0001≤x≤0.1，0≤y≤1。

2.如权利要求1所述的铈掺杂钽铌酸镧闪烁晶体材料，其特征在于，所述晶体为单斜结构，空间群为P21/c，熔点在1800℃以上，晶胞参数、密度、硬度随着y的取值不同而不同。

3.如权利要求1或2所述的铈掺杂钽铌酸镧闪烁晶体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用Ce₂O₃,La₂O₃,Ta₂O₅,Nb₂O₅为初始原料并按摩尔比x:(1-x):y:(1-y)进行配料，其中下x,y的取值范围分别为x＝0.0001～0.1,y＝0～1；

2)将步骤1)所配制的原料进行充分混合，然后采用冷等静压机压制成块状，接着装入氧化铝坩埚内，放入马弗炉内烧结成Ce_xLa_1-xTa_yNb_1-yO₄多晶原料块，烧结温度为1200℃～1500℃，烧结时间为24h～72h，烧结气体氛围为空气氛围；

3)将步骤2)制得的Ce_xLa_1-xTa_yNb_1-yO₄多晶原料块放入晶体生长用的铱金坩埚内，然后置于提拉炉中，升温熔化，再恒温2小时使熔体原料充分混合，获得晶体生长初始熔体；

4)将步骤3)制得的晶体生长初始熔体采用熔体法晶体生长工艺进行单晶生长，采用LaTaO₄或LaNbO₄单晶作为籽晶，依次经过引晶、放肩、等径、收尾四个晶体生长过程得到所述铈掺杂钽铌酸镧闪烁晶体材料。

4.如权利要求3所述的铈掺杂钽铌酸镧闪烁晶体材料的制备方法，其特征在于，所用初始原料的纯度为：Ce₂O₃:≥99.99％,La₂O₃:≥99.99％,Ta₂O₅:≥99.99％,Nb₂O₅:≥99.99％。

5.如权利要求3所述的铈掺杂钽铌酸镧闪烁晶体材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中熔化温度为1800℃～2000℃。

6.如权利要求3所述的铈掺杂钽铌酸镧闪烁晶体材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中籽晶提拉速度为0.3-1mm/h，旋转速度为2-10rpm。

7.如权利要求3所述的铈掺杂钽铌酸镧闪烁晶体材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中所用籽晶方向可取为[100]、[010]、[001]方向。

8.如权利要求1或2所述的铈掺杂钽铌酸镧闪烁晶体材料的用途，其特征在于，所述闪烁晶体作为闪烁探测器的元部件，用于高能物理与核物理、超快脉冲辐射探测、核医学成像、太空高能射线探测及安全稽查领域。