[发明专利]一种硼10-LBO晶体的生长方法

说明书

本发明涉及一种硼10‑LBO晶体的生长方法，属于晶体制备的技术领域。本发明以碳酸锂和硼‑10酸为原料，三氧化钼和三氧化钨为助熔剂，在晶体生长炉中加热熔解后，加入籽晶，经过降温生长获得硼10‑LBO晶体。本发明解决了硼10‑LBO晶体容易开裂的问题，原因是采用氧化钼‑氧化钨为新型的助熔剂时，熔体粘度较小，便于物料流动和传质，生长出高质量的硼10‑LBO晶体且不易开裂。使用本发明的晶体生长方法获得的硼10‑LBO晶体，可以作为中子探测用晶体材料，解决目前中子散射探测器的需求。

技术领域

本发明属于晶体制备的技术领域，具体涉及一种硼10-LBO晶体的生长方法。

背景技术

硼10-LBO晶体是一种性能优良的非线性光学材料，同时硼10-LBO晶体中因含有¹⁰B，入射中子被探测材料捕获后引起核反应，反应所产生的的带电粒子给出可探测的输出脉冲。硼10-LBO晶体是作为中子探测用晶体的理想材料。硼10的LBO晶体中因含有⁶Li和¹⁰B，有效原子序数Z_eff极小，是作为中子探测用闪烁晶体的理想材料。现有技术所制备的晶体容易开裂，生长获得晶体质量差。

发明内容

针对现有技术中制备的硼10-LBO晶体容易开裂的问题，本发明提供一种硼10-LBO晶体的生长方法，以解决上述技术问题。

本发明的技术方案为：

一种硼10-LBO晶体的生长方法，以碳酸锂和硼-10酸为原料，三氧化钼和三氧化钨为助熔剂，在晶体生长炉中加热熔解后，加入籽晶，经过降温生长获得硼10-LBO晶体。

优选的，所述碳酸锂纯度≥99.99％；三氧化钼纯度≥99.99％；三氧化钨纯度≥99.99％；硼-10酸丰度＞99％。

优选地，所述碳酸锂与硼-10酸的用量摩尔比为1:2～3。

优选地，所述硼-10酸与助熔剂的用量摩尔比为1:1-2。

优选地，所述助熔剂中，三氧化钼与三氧化钨的用量摩尔比为1:1。

优选地，所述熔解的温度为850～950℃，保温时间为18～30h。

优选地，反应容器为铂金坩埚。

优选地，所述降温的程序为：晶体生长周期的降温期间，前14～18天生长降温速率为0.2℃/day，之后至生长结束降温速率为0.5℃/day，生长周期70天，晶体转动速度20～40r/min。前期缓慢的降温可以避免形成多晶，提高晶体生长质量。

优选的，晶体转动的方向为单向旋转或者双向旋转。

使用本发明的制备方法制备的硼10-LBO晶体可以作为中子探测用晶体材料。

本发明的有益效果为：

(1)使用本发明的晶体生长方法获得的硼10-LBO晶体，可以作为中子探测用晶体材料，解决目前中子散射探测器的需求。

(2)本发明解决了硼10-LBO晶体容易开裂的问题，原因是采用氧化钼-氧化钨为新型的助熔剂时，熔体粘度较小，便于物料流动和传质，生长出高质量的硼10-LBO晶体且不易开裂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例制备的硼10-LBO晶体在1064nm处的弱吸收值图谱。

具体实施方式