[发明专利]同时具备中子和γ/X射线探测的晶体及其制备方法

说明书

一种可同时探测中子和γ/X射线的晶体及其制备方法，方法包括：根据反应方程式(1)或(2)，对式中各反应物料进行第一预处理后按摩尔比对反应物料X₂O₃+yY₂O₃+SiO₂+2xCeO₂+zZ₂O₃进行称重：其中，x＝0.0001％‑6％，y＝0.001％‑100％，Z代表Li、B、Gd中的一种或多种元素，z＝0.0001～6％，X代表Lu、La、Y、Gd、Pr、Ce、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Mn、Mg、Ca、Al、Fe、Sr、Ba中的一种或多种元素。SiO₂超过自身重量0.01％‑10％；对晶体生长装置的至少一个部件进行装配前处理后，将执行过第二预处理的反应物料置于所述晶体生长装置内；晶体生长装置密闭后内部通入流动气体；启动所述晶体生长装置，基于上提拉法，生长晶体。

技术领域

本申请涉及晶体生长领域，特别涉及一种具备中子活性和γ/X射线活性的晶体及其制备方法。

背景技术

目前闪烁晶体能够探测γ射线、X射线，不能够探测中子。中子探测在核能利用如核反应堆和核电站的监测、军备控制(如核爆、武器装备火控、制导等)、反恐安检(如隐藏核材料探测)、空间物理、航天航空、油井勘探等领域有着广泛的应用。因此需要一种同时具备中子活性和γ/X射线活性的闪烁晶体。在闪烁晶体中掺杂元素(如稀土元素锂、镓)，利用掺杂元素与中子之间的核反应而生成的次级带电粒子可以实现对中子的间接探测。

发明内容

本申请披露了晶体生长方法，使用该方法晶体生长有较好的重复性，并使晶体每次生长的品质都能达到较好的一致性，解决了二氧化硅易挥发，生长时易开裂和组分偏离，生产周期长，不易获得闪烁性能均匀且无氧缺位晶体的问题。

本申请实施例之一提供一种晶体生长方法。所述方法包括：根据反应方程式(1)或(2)，对式中各反应物料进行第一预处理后按摩尔比对所述反应物料进行称重：

(1-x-z)X₂O₃+SiO₂+2xCeO₂+zZ₂O₃→X_2(1-x-Z)Ce_2xZ_2zSiO₅+x/2O₂↑ (1)

(1-x-y-z)X₂O₃+yY₂O₃+SiO₂+2xCeO₂+zZ₂O₃→X_2(1-x-y-z)Y_2yCe_2xZ_2zSiO₅+x/2O₂↑ (2)