[发明专利]一种铈离子掺杂的钨酸钆钠晶体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铈离子掺杂的钨酸钆钠晶体，其特征在于，所述钨酸钆钠晶体中掺杂有Ce³⁺，其化学式为Ce³⁺: NaGd(WO₄)₂，Ce³⁺的掺杂量为0.05～0.8 mol%。

2.根据权利要求1所述的铈离子掺杂的钨酸钆钠晶体，其特征在于，所述Ce³⁺的掺杂量为0.05～0.09 mol%。

3.根据权利要求1或2所述的铈离子掺杂的钨酸钆钠晶体，其特征在于，所述铈离子掺杂的钨酸钆钠晶体在360～650 nm波长范围内出现宽带闪烁发光；其中，当Ce³⁺的掺杂量为0.05～0.5 mol%时，发光峰位位于470nm；当Ce³⁺的掺杂量为0.8 mol%时，发光峰位红移至490nm。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的铈离子掺杂的钨酸钆钠晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用固相法制备钨酸钆钠多晶料，再按掺杂量掺入掺杂剂，得到晶体生长原料；

将所得晶体生长原料在空气气氛下用坩埚下降法进行晶体生长。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述钨酸钆钠多晶料的制备包括：将Na₂CO₃、WO₃、Gd₂O₃按化学反应计量比配比称量、混合均匀并压制成块，在850～950℃下烧结24～36 小时；优选地，Na₂CO₃在混料前于100～200℃焙烧1～3小时烘干除水。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂剂为CeO₂粉末；优选地，掺杂剂的掺入采用机械混合方式。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，原材料Na₂CO₃、WO₃、Gd₂O₃以及掺杂剂CeO₂的纯度均大于99.99%。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，晶体生长时，采用钨酸钆钠晶体作为籽晶。

9.根据权利要求4-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，晶体生长包括如下步骤：将晶体原料和籽晶装入坩埚并封闭后，升温至1250～1350℃，待晶体原料全部熔化后，开始晶体的生长，坩埚的下降速率0.2～1.0mm/h，生长界面的温度梯度为40～70℃/cm；生长结束后，自然冷却至室温，得到所述铈离子掺杂的钨酸钆钠晶体。

10.一种如权利要求1-3中任一项所述的铈离子掺杂的钨酸钆钠晶体用作闪烁晶体材料。