RU2555901C1 - Method of obtaining scintillation monocrystals based on lanthanum bromide - Google Patents
Method of obtaining scintillation monocrystals based on lanthanum bromide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555901C1 RU2555901C1 RU2014115020/05A RU2014115020A RU2555901C1 RU 2555901 C1 RU2555901 C1 RU 2555901C1 RU 2014115020/05 A RU2014115020/05 A RU 2014115020/05A RU 2014115020 A RU2014115020 A RU 2014115020A RU 2555901 C1 RU2555901 C1 RU 2555901C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- growth
- zone
- ampoule
- charge
- Prior art date
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения сцинтилляционных монокристаллов на основе бромида лантана и может быть использовано, преимущественно, при изготовлении чувствительных элементов детекторов гамма-излучения, рентгеновского излучения, космических лучей, электромагнитных волн низких энергий и др.The invention relates to a technology for producing scintillation single crystals based on lanthanum bromide and can be used mainly in the manufacture of sensitive elements of gamma radiation, x-ray radiation, cosmic rays, low-energy electromagnetic waves, etc.
Известен способ получения сцинтилляционных монокристаллов общей формулы М(1-х)CeхBr3 (Патент США №7067816 В2. МПК G01K 11/85 (2006.01). Сцинтилляционные кристаллы, способы их изготовления и их применение. Опубликовано 27.06.2006), где М - элемент, выбранный из группы La, Gd, Y, или их смесь, x - мольная доля замещения М церием. Согласно этому изобретению сцинтилляционный монокристалл получают из смеси порошков МВr3 и СеВr3 методом кристаллизации Бриджмена в вакуумированной запаянной кварцевой ампуле. Конкретные параметры, при которых осуществляется способ получения указанных кристаллов, в описании изобретения не приведены.A known method for producing scintillation single crystals of the general formula M (1) Ce x Br3 (US Patent No. 7067816 B2. IPC G01K 11/85 (2006.01). Scintillation crystals, methods for their manufacture and their use. Published on June 27, 2006), where M is an element selected from the group La, Gd, Y, or a mixture thereof, x is the mole fraction of the substitution of M with cerium. According to this invention, a scintillation single crystal is obtained from a mixture of powders MBr 3 and CeBr 3 by Bridgman crystallization in a vacuum sealed quartz ampoule. The specific parameters at which the method for producing said crystals is carried out are not given in the description of the invention.
Известен способ получения сцинтилляционных монокристаллов общей формулы Ln(1-y)CeyX3:M (Патент США №7692153 В2. МПК G01T 1/202 (2006.01). Сцинтилляционный кристалл и детектор излучения. Опубликовано 06.04.2010), где Ln - один или более элементов, выбранных из группы редкоземельных элементов, X - один или более элементов, выбранный из галогенов, М - легирующая добавка к материалу матрицы кристалла, выбранная из группы элементов Li, Na, К Rb, Cs, Al, Zn, Ga, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Ge, Ti, V, Cu, Nb, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Ru, Rh, Pb, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Та, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, TiBi, где у - число, удовлетворяющее условиям неравенства 0,0001≤у≤1. Сцинтилляционный монокристалл на основе бромида лантана согласно этому изобретению получают, преимущественно, методом Бриджмена. Ростовая печь, которую применяют для осуществления способа, выполнена с возможностью вертикального перемещения в ней тигля. Печь содержит тигель, в который помещают исходный материал (шихту), нагреватель для формирования температурного градиента, уменьшающегося по направлению вниз вдоль вертикальной оси, стержень для перемещения тигля в вертикальном направлении, изолирующий элемент, окружающий перечисленные выше конструкционные элементы. Исходную шихту, представляющую собой смесь коммерчески доступных соединений LaBr3 и СеВr3 и легирующей добавки, нагревают до расплавления, а затем охлаждают для кристаллизации. В качестве легирующей добавки используют вещество, содержащее такие элементы как Na, Fe, Сr или Ni, предпочтительно NaBr, FeBr2, CrBr2 и NiBr2. В тигель, в качестве которого используют, например, ампулу из кварцевого стекла, загружают исходную шихту, герметизируют ампулу при давлении ≤1 Па, устанавливают ампулу в ростовую установку, нагревают до температуры ~800°C и выдерживают ее при этой температуре до расплавления шихты. После расплавления шихты ампулу постепенно опускают вниз вдоль продольной оси ростовой печи, при этом медленно понижая температуру расплава ниже точки плавления с градиентом температуры ~3°C/см÷10°C/см. Скорость опускания ампулы предпочтительно не превышает 3 мм/ч, наиболее предпочтительно - не более 0,5 мм/ч для предотвращения растрескивания кристалла. В результате на участке с направленным градиентом температуры (далее может называться «градиентный участок») происходит кристаллизация из расплава. После того как опускание ампулы завершено, нагреватель отключают, ампулу выдерживают в достигнутой после опускания нижней точке, охлаждая до комнатной температуры, в результате получают монокристалл. Чем точнее регулируется температура и скорость перемещения ампулы, тем в большей степени полученный кристалл соответствует требуемым параметрам.A known method of producing scintillation single crystals of the general formula Ln (1-y) CeyX 3 : M (US Patent No. 7692153 B2. IPC G01T 1/202 (2006.01). Scintillation crystal and radiation detector. Published on 04/06/2010), where Ln is one or more elements selected from the group of rare-earth elements, X is one or more elements selected from halogens, M is a dopant to the material of the crystal matrix selected from the group of elements Li, Na, K Rb, Cs, Al, Zn, Ga, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Ge, Ti, V, Cu, Nb, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Ru, Rh, Pb, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, TiBi, where y is a number satisfying the conditions 0,0001≤u≤1 Twa. The scintillation single crystal based on lanthanum bromide according to this invention is obtained mainly by the Bridgman method. The growth furnace, which is used to implement the method, is configured to vertically move the crucible in it. The furnace contains a crucible in which the source material (charge) is placed, a heater for forming a temperature gradient decreasing in the downward direction along the vertical axis, a rod for moving the crucible in the vertical direction, an insulating element surrounding the structural elements listed above. The initial charge, which is a mixture of commercially available compounds LaBr 3 and CeBr 3 and a dopant, is heated to melt, and then cooled to crystallize. As a dopant, a substance containing elements such as Na, Fe, Cr or Ni, preferably NaBr, FeBr 2 , CrBr 2 and NiBr 2, is used . For example, a quartz glass ampoule is used in a crucible, the initial charge is loaded, the ampoule is sealed at a pressure of ≤1 Pa, the ampoule is installed in a growth plant, heated to a temperature of ~ 800 ° C and kept at this temperature until the charge is melted. After melting the charge, the ampoule is gradually lowered down along the longitudinal axis of the growth furnace, while slowly lowering the melt temperature below the melting point with a temperature gradient of ~ 3 ° C / cm ÷ 10 ° C / cm. The lowering speed of the ampoule is preferably not more than 3 mm / h, most preferably not more than 0.5 mm / h to prevent cracking of the crystal. As a result, crystallization from the melt occurs in a section with a directed temperature gradient (hereinafter, referred to as a "gradient section"). After the lowering of the ampoule is completed, the heater is turned off, the ampoule is kept at the lower point reached after lowering, cooling to room temperature, the result is a single crystal. The more precisely the temperature and the speed of the ampoule are controlled, the more the resulting crystal corresponds to the required parameters.
Наиболее близким техническим решением является способ получения сцинтилляционных монокристаллов, предпочтительно на основе бромида лантана общей формулы La(1-m-n)HfnCemBr(3+n) (Патент РФ №2426694. МПК С01F 17/00 (2006.01). Неорганический сцинтилляционный материал, кристаллический сцинтиллятор и детектор излучения. Опубликовано 20.08.2011), где m - мольная доля замещения La церием, n - мольная доля замещения La гафнием. Материал по настоящему изобретению получают в виде монокристалла путем выращивания известными способами, в частности методом Бриджмена. Для выращивания монокристалла методом Бриджмена в вакуумированных ампулах из кварцевого стекла (кварцевые ампулы) используют исходные вещества (степень чистоты 99,999). Загрузку кварцевой ампулы ростовым материалом, представляющим собой смесь исходных бромидов металлов в необходимом соотношении, осуществляют в сухом боксе. Ампулу с ростовым материалом вакуумируют и помещают в ростовую зонную установку, представляющую собой двухзонную ростовую печь, конструктивно содержащую горячую и холодную зоны (зону расплавления и зону кристаллизации). Скорость опускания ампулы из горячей зоны в холодную составляет ~2 мм/ч. В результате получают прозрачный монокристалл на основе бромида лантана.The closest technical solution is a method for producing scintillation single crystals, preferably based on lanthanum bromide of the general formula La (1-mn) Hf n Ce m Br (3 + n) (RF Patent No. 2426694. IPC С01F 17/00 (2006.01). Inorganic scintillation material, crystalline scintillator and radiation detector. Published on 08/20/2011), where m is the mole fraction of La substitution with cerium, n is the mole fraction of La substitution with hafnium. The material of the present invention is obtained in the form of a single crystal by growing by known methods, in particular by the Bridgman method. To grow a single crystal by the Bridgman method in evacuated quartz glass ampoules (quartz ampoules), the starting materials (purity 99.999) are used. The loading of the quartz ampoule with growth material, which is a mixture of the starting metal bromides in the required ratio, is carried out in a dry box. The ampoule with growth material is evacuated and placed in a growth zone installation, which is a two-zone growth furnace, structurally containing hot and cold zones (melting zone and crystallization zone). The speed of lowering the ampoule from the hot zone to the cold is ~ 2 mm / h. The result is a transparent single crystal based on lanthanum bromide.
В описанных выше аналогах направленную кристаллизацию осуществляют методом Бриджмена в ростовых установках или так называемых ростовых печах. Ростовая печь имеет как минимум две характерные зоны: зону нагрева, где исходную заготовку (шихту) расплавляют, и зону охлаждения, куда кристалл «вытягивают». При этом в системе кристалл-расплав создают необходимое для направленной кристаллизации градиентное температурное поле. При медленном опускании тигля (под тиглем здесь и далее может подразумеваться кварцевая ампула) из горячей зоны ростовой печи в более холодную на его остром дне образуется кристалл-зародыш, который в ходе дальнейшего опускания тигля может вырасти в крупный монокристалл. К общим недостаткам описанных известных способов получения монокристаллов на основе бромида лантана относятся следующие. В двухзонной ростовой печи сложно регулировать температуру с необходимой точностью, что может привести либо к расплавлению затравки, либо к недостаточному для начала кристаллизации переохлаждению расплава. Основная трудность при выращивании монокристаллов по методу Бриджмена заключается в необходимости создания небольшого температурного градиента вдоль тигля, при котором происходит наиболее плавный послойный рост монокристалла. При этом возможно недостаточное переохлаждение расплава шихты для начала кристаллизации. В то же время, если в расплаве создать значительное переохлаждение, а температурный градиент при этом будет относительно мал, то вся шихта может переохладиться ниже температуры плавления еще до появления первого кристаллита. Зарождение кристалла в таких условиях приводит к очень быстрому росту кристаллов в расплаве и неизбежному образованию мелких кристаллов неудовлетворительного качества. Кроме того, использование механического способа перемещения ампулы при высокотемпературной кристаллизации приводит к сложности позиционирования ампулы вследствие непрозрачности стенок ростовой печи, а также не позволяет наблюдать за положением фронта кристаллизации, соответственно, влиять на него.In the analogs described above, directional crystallization is carried out by the Bridgman method in growth plants or the so-called growth furnaces. The growth furnace has at least two characteristic zones: a heating zone, where the initial billet (charge) is melted, and a cooling zone, where the crystal is “pulled”. Moreover, in the crystal-melt system, the gradient temperature field necessary for directed crystallization is created. When the crucible is slowly lowered (hereafter, the crucible can be understood as a quartz ampule) from the hot zone of the growth furnace to the colder, a seed crystal forms on its sharp bottom, which can grow into a large single crystal during further lowering of the crucible. The common disadvantages of the described known methods for producing single crystals based on lanthanum bromide include the following. In a dual-zone growth furnace, it is difficult to control the temperature with the necessary accuracy, which can lead to either melting of the seed or insufficient melt cooling to start crystallization. The main difficulty in growing single crystals according to the Bridgman method is the need to create a small temperature gradient along the crucible, in which the smoothest layer-by-layer growth of the single crystal occurs. In this case, insufficient subcooling of the charge melt is possible to start crystallization. At the same time, if significant subcooling is created in the melt, and the temperature gradient is relatively small, then the entire mixture may be subcooled below the melting temperature even before the appearance of the first crystallite. The nucleation of a crystal under such conditions leads to a very rapid growth of crystals in the melt and the inevitable formation of small crystals of unsatisfactory quality. In addition, the use of the mechanical method of moving the ampoule during high-temperature crystallization leads to the difficulty of positioning the ampoule due to the opacity of the walls of the growth furnace, and also does not allow observing the position of the crystallization front and, accordingly, influencing it.
Перед авторами стояла задача устранить указанные недостатки и разработать способ получения сцинтилляционных монокристаллов на основе бромида лантана, легко масштабируемый в дальнейшем до промышленной технологии и позволяющий получать монокристаллы с заданными характеристиками и требуемыми оптическими свойствами. Неотъемлемая часть поставленной задачи заключалась в определении рабочих параметров способа получения качественных монокристаллов, пригодных для использования в сцинтилляционных детекторах излучения.The authors were faced with the task of eliminating these shortcomings and developing a method for producing scintillation single crystals based on lanthanum bromide, easily scalable in the future to industrial technology and making it possible to obtain single crystals with desired characteristics and required optical properties. An integral part of the task was to determine the operating parameters of the method for producing high-quality single crystals suitable for use in scintillation radiation detectors.
Для решения поставленной задачи предлагается способ получения сцинтилляционных монокристаллов на основе бромида лантана, имеющих общую формулу 
m - мольная доля замещения лантана церием, число из интервалаm is the molar fraction of the replacement of lanthanum with cerium, a number from the interval
0,0005≤m≤0,3, предпочтительно из интервала 0,03≤m≤0,05,0.0005≤m≤0.3, preferably from the interval 0.03≤m≤0.05,
n - мольная доля замещения лантана гафнием, число из интервалаn is the molar fraction of the substitution of lanthanum with hafnium, a number from the interval
0≤n≤0,015, предпочтительно 0≤n≤0,01,0≤n≤0.015, preferably 0≤n≤0.01,
по которому монокристаллы общей формулы (1) получают из шихты, представляющей собой смесь бромидов металлов, шихту загружают в тигель, предпочтительно в кварцевую ампулу, в которой размещен затравочный кристалл, ампулу с шихтой вакуумируют, запаивают, устанавливают в ростовую установку, нагревают до расплавления шихты, выдерживают в ростовой установке до установления в расплаве равновесного состояния, выращивают монокристалл путем создания в ампуле градиентного температурного участка, после чего ампулу охлаждают. Предлагаемый способ отличается тем, что в качестве ростовой установки используют многозонную ростовую установку с электродинамическим перемещением температурного градиента в продольно-осевом направлении, для расплавления шихты значение температуры нагревателя установки в зоне размещения затравочного кристалла (t1) выбирают из интервала 685°C≤t1≤720°C, а значение температуры следующего нагревателя ростовой установки (t2) выбирают из интервала 770°C≤t2≤790°C, после расплавления шихты ампулу выдерживают не менее 10 часов в изотермических условиях, выращивают монокристалл путем перемещения температурного градиента вдоль продольной оси многозонной ростовой установки, при этом пограничные значения температур txз и градиентного участка выбирают из интервалов 720°С≤txз≤740°C и 790°C≤tгз≤820°C, где tхз - температура так называемой холодной зоны ростовой установки, а tгз - температура так называемой горячей зоны ростовой установки, при этом скорость перемещения температурного градиента vтг выбирают из интервала 0,3 мм/ч ≤vтг≤0,5 мм/ч, а охлаждение ампулы осуществляют путем теплоотвода со скоростью не более 15°С/ч.according to which single crystals of the general formula (1) are obtained from a charge, which is a mixture of metal bromides, the charge is loaded into a crucible, preferably a quartz ampoule in which a seed crystal is placed, the ampoule with a charge is vacuumized, sealed, installed in a growth unit, heated until the charge is melted , kept in a growth plant until the equilibrium state is established in the melt, a single crystal is grown by creating a gradient temperature section in the ampoule, after which the ampoule is cooled. The proposed method is characterized in that a multi-zone growth installation with electrodynamic movement of the temperature gradient in the longitudinal-axial direction is used as a growth installation, to melt the charge, the temperature of the installation heater in the seed crystal placement zone (t 1 ) is selected from the interval 685 ° C≤t 1 ≤720 ° C, and the temperature of the next heater of the growth unit (t 2 ) is selected from the interval 770 ° C ≤t 2 ≤790 ° C, after melting the charge, the ampoule is kept for at least 10 hours in isothermal words, the single crystal is grown by moving the temperature gradient along the longitudinal axis of the multiband growth setup, the boundary values of the temperature t xz and gradient portion is selected from the ranges 720 ° S≤t xz ≤740 ° C and 790 ° C≤t rs ≤820 ° C, where t xs is the temperature of the so-called cold zone of the growth plant, and t gz is the temperature of the so-called hot zone of the growth plant, while the temperature gradient velocity v tg is selected from the interval 0.3 mm / h ≤v tg ≤0.5 mm / h, and the ampoule is cooled by heat ode a rate not exceeding 15 ° C / h.
Пограничные значения температур tхз и tгз градиентного участка предпочтительно выбирают так, что температурный градиент составляет 10°C/см÷15°C/см.The boundary values of the temperatures t xs and t gs of the gradient portion are preferably selected such that the temperature gradient is 10 ° C / cm ÷ 15 ° C / cm.
Качество монокристалла определяется отсутствием в нем дефектов, напряжений, трещин, размером монокристалла, а также его сцинтилляционными характеристиками, такими как энергетическое разрешение и световыход.The quality of a single crystal is determined by the absence of defects, stresses, cracks in it, the size of the single crystal, as well as its scintillation characteristics, such as energy resolution and light output.
В предлагаемом способе указанные проблемы решаются за счет выбора ростовой установки и корректного определения рабочих параметров процесса, при этом достигается следующий технический результат. Использование многозонной ростовой установки с электродинамическим перемещением температурного градиента в продольно-осевом направлении позволяет обеспечить точность поддержания температурных полей, стабильность их перемещения на всех этапах выращивания кристалла, строгий контроль температурных и временных параметров ростового процесса. Кроме того, осуществление способа в такой установке исключает необходимость использования сложных и дорогих прецизионных устройств механического перемещения ампулы. Корректное определение рабочих параметров заявляемого способа позволило получать с высоким выходом монокристаллы на основе бромида лантана с заданными оптическими характеристиками и необходимыми размерами.In the proposed method, these problems are solved by choosing a growth unit and correctly determining the operating parameters of the process, while achieving the following technical result. The use of a multi-zone growth installation with electrodynamic movement of the temperature gradient in the longitudinal-axial direction allows us to ensure the accuracy of maintaining temperature fields, the stability of their movement at all stages of crystal growth, and strict control of the temperature and time parameters of the growth process. In addition, the implementation of the method in such an installation eliminates the need for complex and expensive precision devices for the mechanical movement of the ampoule. Correct determination of the operating parameters of the proposed method made it possible to obtain, with a high yield, single crystals based on lanthanum bromide with predetermined optical characteristics and required sizes.
Температурный профиль многозонной ростовой установки (далее может называться «многозонная ростовая печь») с электродинамическим перемещением температурного градиента формируется несколькими независимыми нагревательными элементами (далее обозначаются k), что позволяет не только создать температурный профиль сложной формы, но и перемещать его вдоль продольной оси печи путем независимого, в частности программного управления нагревателями. Понятие зоны в ростовой установке достаточно условно, так как в печи существует единое пространство, в котором температуру создают k нагревателей, образуя k соответствующих условных зон нагрева. Для удобства изложения далее по тексту последовательно расположенные нагреватели и соответствующие им условные температурные зоны будут обозначаться одинаковыми буквенно-цифровыми номерами, например нагреватель первой зоны и зона размещения затравки - k1 нагреватель следующей зоны и соответствующая ему зона - k2 и т.д. Поскольку зоны не изолированы друг от друга, то их границы размыты, вследствие чего при создании градиентного участка неизбежно происходит тепловое воздействие каждого из температурных участков на прилегающие зоны.The temperature profile of a multi-zone growth installation (hereinafter referred to as the "multi-zone growth furnace") with electrodynamic movement of the temperature gradient is formed by several independent heating elements (hereinafter referred to as k), which allows not only to create a temperature profile of complex shape, but also to move it along the longitudinal axis of the furnace by independent, in particular software control of heaters. The concept of a zone in a growth plant is rather arbitrary, since there is a single space in the furnace in which k heaters create the temperature, forming k corresponding conventional heating zones. For convenience of presentation, hereinafter sequentially located heaters and their corresponding conditional temperature zones will be denoted by the same alphanumeric numbers, for example, the heater of the first zone and the seed placement zone - k 1 heater of the next zone and the corresponding zone - k 2 , etc. Since the zones are not isolated from each other, their boundaries are blurred, as a result of which, when creating a gradient section, the thermal effect of each of the temperature sections on the adjacent zones inevitably occurs.
Способ осуществляют следующим образом. Ниже приведено краткое описание основных этапов получения монокристаллов на основе бромида лантана в соответствии с заявляемым способом.The method is as follows. Below is a brief description of the main stages of obtaining single crystals based on lanthanum bromide in accordance with the claimed method.
Расплавление шихты. Расплавление шихты внутри ампулы обеспечивается за счет медленного разогрева многозонной ростовой печи до заданной температуры. Поскольку в заявляемом способе рост монокристалла происходит на ориентированном затравочном кристалле (затравке), который помещен в первую зону печи, то необходимо было экспериментальным путем найти такое значение температуры этой зоны, при которой не происходит расплавления затравки, а шихта, контактирующая с затравкой, находится в расплавленном состоянии при определенной температуре (t2) соседней зоны k2. Под температурой первой зоны здесь понимают температуру t1 конкретного нагревателя (k1) многозонной ростовой печи в месте расположения затравки. Во время всего процесса выращивания монокристалла температуру t1 поддерживают постоянной. Экспериментально установлено, что рабочее значение t1 следует выбирать из интервала 685°C<t1<720°C. Найдено, что при t1<685°C шихта вблизи затравки полностью не расплавляется, в результате происходит спонтанная кристаллизация, что приводит к образованию мелких кристаллов плохого качества. При температуре t1>720°C происходит расплавление затравки, что также приводит к спонтанной кристаллизации. По этой же причине температура следующего нагревательного элемента k2 должна быть несколько ниже температуры плавления шихты. Значение температуры t2 нагревателя k2 выбирают из интервала 770°C≤t2≤790°C. При этом шихта в зоне k2 находится в расплавленном состоянии за счет конвекции, так как происходит теплоперенос от последующей температурной зоны k3 - зоны перегрева расплава, которой соответствует нагреватель k3, к зоне нагревателя k2; затравка при этом не расплавляется. Температурные значения последующих нагревательных элементов (k3, k4 и т.д.) и корреспондирующих им зон ростовой печи соответствуют tгз.The melting of the charge. The charge is melted inside the ampoule due to the slow heating of the multi-zone growth furnace to a given temperature. Since in the inventive method, the growth of a single crystal occurs on an oriented seed crystal (seed), which is placed in the first zone of the furnace, it was necessary to experimentally find such a temperature of this zone at which there is no melting of the seed, and the charge in contact with the seed is in molten state at a certain temperature (t 2 ) of the neighboring zone k 2 . Here, the temperature of the first zone is understood to mean the temperature t 1 of a particular heater (k 1 ) of a multi-zone growth furnace at the location of the seed. During the entire process of growing a single crystal, the temperature t 1 is kept constant. It was experimentally established that the operating value of t 1 should be selected from the interval 685 ° C <t 1 <720 ° C. It was found that at t 1 <685 ° C the charge near the seed does not completely melt, resulting in spontaneous crystallization, which leads to the formation of small crystals of poor quality. At a temperature t 1 > 720 ° C, the seed melts, which also leads to spontaneous crystallization. For the same reason, the temperature of the next heating element k 2 should be slightly lower than the melting temperature of the mixture. The temperature value t 2 of the heater k 2 is selected from the interval 770 ° C ≤t 2 ≤790 ° C. Moreover, the charge in the zone k 2 is in the molten state due to convection, since there is heat transfer from the subsequent temperature zone k 3 - the melt overheating zone, which corresponds to the heater k 3 , to the zone of the heater k 2 ; the seed does not melt. The temperature values of subsequent heating elements (k 3 , k 4 , etc.) and the corresponding zones of the growth furnace correspond to t gz .
Термостабилизация - выдержка ампулы в печи после расплавления шихты в течение определенного промежутка времени при постоянной температуре для установления равновесного состояния расплава внутри ампулы. Экспериментально установлено, что время выдержки ампулы при температуре, достигаемой на этапе расплавления шихты, должно составлять не менее 10 часов, после чего следует этап выращивания монокристалла.Thermal stabilization - holding the ampoule in the furnace after the charge is melted for a certain period of time at a constant temperature to establish the equilibrium state of the melt inside the ampoule. It was experimentally established that the exposure time of the ampoule at the temperature reached at the stage of melting the charge should be at least 10 hours, followed by the stage of growing a single crystal.
Выращивание монокристалла. Рост монокристалла обеспечивается за счет смещения температурного градиента вдоль продольной оси печи вверх с определенной скоростью. Для получения сцинтилляционных монокристаллов на основе бромида лантана с заданными размерами и требуемыми оптическими характеристиками необходимо было создать минимальный по длине градиентный участок, характеризующийся определенным изменением температуры вдоль продольной оси печи. Градиентный участок создают следующим образом. Нагреватель k2 постепенно охлаждается до температуры холодной зоны (tхз), при этом происходит постепенное формирование холодной зоны, а нагреватель k3 охлаждается до температуры t2. В результате происходит смещение градиентного участка вверх по оси ампулы, а между холодной и горячей зоной создается зона кристаллизации за счет изменения температуры от температуры холодной зоны tхз до температуры горячей зоны tгз с плавным градиентом температуры. Опытным путем определено, что при выращивании монокристаллов на основе бромида лантана градиентный участок должен предпочтительно характеризоваться изменением температуры ~70°С на участке печи длиной ~5 см вдоль ее продольной оси. Экспериментально установлено, что tхз должна выбираться из интервала 720°С≤txз≤740°С, tгз - из интервала 790°C≤t≤820°C, а скорость перемещения температурного градиента (vтг) - из интервала 0,3 мм/ч≤vтг≤0,5 мм/ч. Таким образом, в начале ростового процесса градиентный участок температуры начинается от первой зоны ростовой печи и постепенно перемещается вверх по направлению продольной оси ампулы. В результате перемещения градиента по мере роста монокристалла холодная зона увеличивается по длине, а горячая зона (зона расплава), соответственно, по длине уменьшается. После завершения процесса роста остается только холодная зона, в которой находится полученный монокристалл. Описанный процесс выращивания монокристалла на основе бромида лантана согласно заявляемому способу проиллюстрирован примером, приведенным ниже в таблице 1.Single crystal cultivation. The single crystal growth is ensured by shifting the temperature gradient along the longitudinal axis of the furnace upward at a certain speed. To obtain scintillation single crystals based on lanthanum bromide with given sizes and the required optical characteristics, it was necessary to create a minimum gradient section with a certain temperature change along the longitudinal axis of the furnace. A gradient plot is created as follows. The heater k 2 is gradually cooled to the temperature of the cold zone (t xs ), while the gradual formation of the cold zone occurs, and the heater k 3 is cooled to the temperature t 2 . As a result, the gradient section moves up along the axis of the ampoule, and a crystallization zone is created between the cold and hot zones due to a change in temperature from the temperature of the cold zone t xz to the temperature of the hot zone t gz with a smooth temperature gradient. It was experimentally determined that when growing single crystals based on lanthanum bromide, the gradient section should preferably be characterized by a temperature change of ~ 70 ° C in the section of the furnace ~ 5 cm long along its longitudinal axis. It was experimentally established that t xs should be selected from the interval 720 ° C≤t xz ≤740 ° C, t gz - from the interval 790 ° C≤t≤820 ° C, and the speed of the temperature gradient (v tg ) - from the interval 0, 3 mm / h≤v tg ≤0.5 mm / h. Thus, at the beginning of the growth process, the gradient temperature section starts from the first zone of the growth furnace and gradually moves upward along the longitudinal axis of the ampoule. As a result of the movement of the gradient, as the single crystal grows, the cold zone increases in length, and the hot zone (melt zone), respectively, decreases in length. After completion of the growth process, only the cold zone remains in which the obtained single crystal is located. The described process of growing a single crystal based on lanthanum bromide according to the claimed method is illustrated by the example below in table 1.
В таблице выделены значения температур, формирующие градиентный участок, на котором происходит кристаллизация.The table shows the temperature values that form the gradient region on which crystallization occurs.
Постепенное охлаждение ампулы. Достижение комнатной температуры с определенной скоростью охлаждения. Это важно, так как быстрое охлаждение приводит к возникновению трещин в выросшем монокристалле из-за анизотропии линейного коэффициента термического расширения и к появлению напряжений в монокристалле, что может привести к образованию трещин во время последующих операций по обработке кристалла (резке, шлифовке, полировке). Слишком медленное охлаждение приводит к неоправданному увеличению длительности процесса выращивания монокристалла, как следствие этого - уменьшение количества монокристаллов, получаемых на одной установке за одинаковое время и, соответственно, удорожание конечного продукта. Для исключения возможности образования перечисленных выше дефектов и для сокращения времени на выполнение этого этапа необходимо было определить оптимальную скорость охлаждения ампулы. Экспериментально установлено, что скорость охлаждения не должна превышать 15°С/ч.Gradual cooling of the ampoule. Reaching room temperature with a certain cooling rate. This is important because rapid cooling leads to cracks in the grown single crystal due to the anisotropy of the linear coefficient of thermal expansion and to stresses in the single crystal, which can lead to cracking during subsequent crystal processing operations (cutting, grinding, polishing). Too slow cooling leads to an unjustified increase in the duration of the process of growing a single crystal, as a consequence of this - a decrease in the number of single crystals obtained in one installation for the same time and, accordingly, the cost of the final product. To eliminate the possibility of the formation of the above defects and to reduce the time required to complete this step, it was necessary to determine the optimal cooling rate of the ampoule. It was experimentally established that the cooling rate should not exceed 15 ° C / h.
Заявляемый способ иллюстрируется приведенными ниже примерами, но не ограничивается ими. Выполнение способа, приведенное в примерах получения монокристаллов общей формулы (1), включает следующую общую часть для всех описанных примеров.The inventive method is illustrated by the following examples, but is not limited to. The execution of the method described in the examples for the production of single crystals of the general formula (1) includes the following general part for all the described examples.
Кварцевую ампулу моют плавиковой кислотой (HF) и ополаскивают дистиллированной водой. Ампулу помещают в сушильный шкаф на время ~10 часов при температуре 250°C, а затем переносят в сухой бокс, где в носик ампулы помещаются затравочный кристалл и загружают шихту, представляющую собой навеску смеси исходных бромидов металлов (степень чистоты 99,99%, производство компании Sigma Aldrich) в рассчитанном в соответствии с формулой монокристалла соотношении бромидов металлов в смеси.The quartz ampoule is washed with hydrofluoric acid (HF) and rinsed with distilled water. The ampoule is placed in an oven for ~ 10 hours at a temperature of 250 ° C, and then transferred to a dry box, where a seed crystal is placed in the nozzle of the ampoule and a charge is loaded, which is a sample of a mixture of the starting metal bromides (purity 99.99%, production company Sigma Aldrich) in the ratio of metal bromides in the mixture calculated in accordance with the single crystal formula.
Ампулу с загруженной шихтой вакууимируют до давления ~1 Па, герметично запаивают и устанавливают в ложемент многозонной ростовой установки с электродинамическим перемещением температурного градиента. Для реализации заявленного способа может быть использована в частности многозонная установка MellenEDG11 Sunfire, которая содержит 32 дюймовые зоны. При выращивании монокристаллов по заявляемому способу, как правило, были задействованы 7-8 зон. Использование такой или аналогичной установки обеспечивает плавный переход от одного этапа способа к другому благодаря встроенному блоку управления процессом выращивания монокристалла. Предпочтительная скорость нагрева термоэлементов составляет ~120÷135°C/ч, в этом случае время выхода на режим составляет около шести часов. После серии экспериментов по оптимизации скоростного и температурного режимов процесса удалось добиться устойчивого затравления кристалла. В дальнейшем путем подбора скоростных и температурных режимов была решена задача получения однородных монокристаллов на основе бромида лантана с заданными оптическими свойствами.The ampoule with the loaded charge is evacuated to a pressure of ~ 1 Pa, hermetically sealed and installed in the lodgement of a multi-zone growth unit with electrodynamic movement of the temperature gradient. For the implementation of the claimed method can be used in particular a multi-zone installation MellenEDG11 Sunfire, which contains 32 inch zones. When growing single crystals by the present method, as a rule, 7-8 zones were involved. The use of such or a similar installation provides a smooth transition from one stage of the method to another due to the integrated control unit for the process of growing a single crystal. The preferred heating rate of thermocouples is ~ 120 ÷ 135 ° C / h, in which case the exit time to the mode is about six hours. After a series of experiments to optimize the speed and temperature conditions of the process, it was possible to achieve stable seeding of the crystal. Subsequently, by selecting the speed and temperature conditions, the problem was solved of obtaining homogeneous single crystals based on lanthanum bromide with desired optical properties.
Ниже приведены результаты некоторых экспериментов по определению рабочих параметров получения монокристаллов на примере La0,95Се0,05Вr3 и La0,949Ce0,05Hf0,001Вr3,001 (результаты экспериментов близки для обоих монокристаллов, поэтому примеры приводятся без разделения по формулам монокристаллов).Below are the results of some experiments to determine the operating parameters for producing single crystals using La 0.95 Ce 0.05 Br 3 and La 0.949 Ce 0.05 Hf 0.001 Br 3.001 as examples (the experimental results are similar for both single crystals, therefore the examples are given without separation according to the formulas of single crystals )
Пример 1Example 1
Основные параметры процесса:Key process parameters:
- температура первой зоны - 725°C- temperature of the first zone - 725 ° C
- температура холодной зоны - 740°С- temperature of the cold zone - 740 ° С
- температура горячей зоны - 810°C- hot zone temperature - 810 ° C
- скорость смещения температурного градиента - 0,5 мм/ч- temperature gradient shift rate - 0.5 mm / h
- скорость нагрева - 120°C/ч- heating rate - 120 ° C / h
Результат эксперимента: затравка расплавилась, монокристалл не вырос.The result of the experiment: the seed melted, the single crystal did not grow.
Пример 2Example 2
Основные параметры процесса:Key process parameters:
- температура первой зоны - 721°C- temperature of the first zone - 721 ° C
- температура холодной зоны - 730°C- cold zone temperature - 730 ° C
- температура горячей зоны - 800°C- hot zone temperature - 800 ° C
- скорость смещения температурного градиента - 0,4 мм/ч- temperature gradient shift rate - 0.4 mm / h
- скорость нагрева - 120°C/ч- heating rate - 120 ° C / h
Результат эксперимента: затравка расплавилась, монокристалл не вырос.The result of the experiment: the seed melted, the single crystal did not grow.
Пример 3Example 3
Основные параметры процесса:Key process parameters:
- температура первой зоны - 690°C- temperature of the first zone - 690 ° C
- температура второй зоны - 770°C- temperature of the second zone - 770 ° C
- температура холодной зоны - 718°C- cold zone temperature - 718 ° C
- температура горячей зоны - 790°C- hot zone temperature - 790 ° C
- скорость смещения температурного градиента - 0,45 мм/ч- rate of temperature gradient displacement - 0.45 mm / h
- скорость охлаждения - 20°C/ч- cooling rate - 20 ° C / h
- скорость нагрева - 120°C/ч- heating rate - 120 ° C / h
Результат эксперимента: затравление, частичное образование мелких кристаллов.The result of the experiment: seeding, partial formation of small crystals.
Пример 4Example 4
Основные параметры процесса:Key process parameters:
- температура первой зоны - 690°C- temperature of the first zone - 690 ° C
- температура второй зоны - 780°C- temperature of the second zone - 780 ° C
- температура холодной зоны - 725°C- cold zone temperature - 725 ° C
- температура горячей зоны - 805°C- hot zone temperature - 805 ° C
- скорость смещения температурного градиента - 0,45 мм/ч- rate of temperature gradient displacement - 0.45 mm / h
- скорость охлаждения - 17°C/ч- cooling rate - 17 ° C / h
- скорость нагрева - 120°C/ч- heating rate - 120 ° C / h
Результат эксперимента: успешное затравление, вырос монокристалл, кристалл треснул при охлаждении.The result of the experiment: successful seeding, a single crystal grew, the crystal cracked upon cooling.
Пример 5Example 5
Основные параметры процесса:Key process parameters:
- температура первой зоны - 680°C- temperature of the first zone - 680 ° C
- температура второй зоны - 770°C- temperature of the second zone - 770 ° C
- температура холодной зоны - 730°C- cold zone temperature - 730 ° C
- температура горячей зоны - 800°C- hot zone temperature - 800 ° C
- скорость смещения температурного градиента - 0,45 мм/ч- rate of temperature gradient displacement - 0.45 mm / h
- скорость нагрева - 120°C/ч- heating rate - 120 ° C / h
- скорость охлаждения - 15°C/ч- cooling rate - 15 ° C / h
Результат эксперимента: шихта вблизи затравки расплавилась неполностью, получены мелкие кристаллы.The result of the experiment: the mixture near the seed did not melt completely, and small crystals were obtained.
Пример 6Example 6
Основные параметры процесса:Key process parameters:
- температура первой зоны - 690°C- temperature of the first zone - 690 ° C
- температура второй зоны - 790°C- temperature of the second zone - 790 ° C
- температура холодной зоны - 740°C- cold zone temperature - 740 ° C
- температура горячей зоны - 800°C- hot zone temperature - 800 ° C
- скорость смещения температурного градиента - 0,55 мм/ч- temperature gradient shift rate - 0.55 mm / h
- скорость нагрева - 120°C/ч- heating rate - 120 ° C / h
- скорость охлаждения - 15°C/ч- cooling rate - 15 ° C / h
Результат эксперимента: успешное затравление, вырос монокристалл, имеющий темные включения и трещины.The result of the experiment: successful seeding, a single crystal grew, having dark inclusions and cracks.
Пример 7Example 7
Основные параметры процесса:Key process parameters:
- температура первой зоны - 685°C- temperature of the first zone - 685 ° C
- температура второй зоны - 780°C- temperature of the second zone - 780 ° C
- температура холодной зоны - 740°C- cold zone temperature - 740 ° C
- температура горячей зоны - 825°C- hot zone temperature - 825 ° C
- скорость смещения температурного градиента - 0,4 мм/ч- temperature gradient shift rate - 0.4 mm / h
- скорость нагрева - 120°C/ч- heating rate - 120 ° C / h
- скорость охлаждения - 15°C/ч- cooling rate - 15 ° C / h
- время выращивания монокристалла - 17 900 мин- single crystal growing time - 17 900 min
Результат эксперимента: успешное затравление, вырос монокристалл, существенно уменьшилось количество центров окраски.The result of the experiment: successful seeding, a single crystal grew, the number of color centers decreased significantly.
Пример 8Example 8
Основные параметры процесса:Key process parameters:
- температура первой зоны - 700°C- temperature of the first zone - 700 ° C
- температура второй зоны - 785°C- temperature of the second zone - 785 ° C
- температура холодной зоны - 730°C- cold zone temperature - 730 ° C
- температура горячей зоны - 810°C- hot zone temperature - 810 ° C
- скорость смещения температурного градиента - 0,46 мм/ч- rate of temperature gradient displacement - 0.46 mm / h
- скорость нагрева - 135°C/ч- heating rate - 135 ° C / h
- скорость охлаждения - 15°C/ч- cooling rate - 15 ° C / h
- время выращивания монокристалла ~18 300 мин- single crystal growing time ~ 18 300 min
Результат эксперимента: успешное затравление, вырос монокристалл, центров окраски практически нет.The result of the experiment: successful seeding, a single crystal has grown, there are practically no centers of color.
Пример 9Example 9
Основные параметры процесса:Key process parameters:
- температура первой зоны - 690°C- temperature of the first zone - 690 ° C
- температура второй зоны - 770°C- temperature of the second zone - 770 ° C
- температура холодной зоны - 740°C- cold zone temperature - 740 ° C
- температура горячей зоны - 810°C- hot zone temperature - 810 ° C
- скорость смещения температурного градиента - 0,46 мм/ч- rate of temperature gradient displacement - 0.46 mm / h
- скорость охлаждения - 15°C/ч- cooling rate - 15 ° C / h
- скорость нагрева - 135°C/ч- heating rate - 135 ° C / h
- время выращивания монокристалла ~18 500 мин- single crystal growing time ~ 18 500 min
Результат эксперимента: успешное затравление, вырос монокристалл, центров окраски нет, трещин нет.The result of the experiment: successful seeding, a single crystal has grown, there are no color centers, no cracks.
Установленные экспериментально рабочие параметры, приведенные в формуле изобретения и, в частности, в таблице 1, были использованы при получении монокристаллов Lа0,949Cе0,05Hf0,003Вr3,003, La0,948Ce0,05Hf0,002Br3,002, Lа0,96Се0,04Вr3, La0,949Ce0,05Hf0,001Br3,001, Lа0,97Се0,03Вr3. В результате получены сцинтилляционные монокристаллы на основе бромида лантана с характеристиками, приведенными ниже в таблице 2.The experimentally established operating parameters given in the claims and, in particular, in table 1, were used to obtain single crystals of La 0.949 Ce 0.05 Hf 0.003 Br 3.003 , La 0.948 Ce 0.05 Hf 0.002 Br 3.002 , La 0.96 Ce 0.04 Br 3 , La 0.949 Ce 0.05 Hf 0.001 Br 3.001 , La 0.97 Ce 0.03 Br 3 . As a result, scintillation single crystals based on lanthanum bromide with the characteristics shown below in table 2 are obtained.
К достоинствам предлагаемого способа получения монокристаллов относится возможность непрерывного контроля процесса на всех его этапах, что сокращает время выращивания монокристаллов и количество неудачных ростовых экспериментов и, следовательно, приводит к уменьшению количества бракованных кристаллов. Использование найденных экспериментальным путем рабочих параметров процесса позволило разработать компьютерную программу для выращивания монокристаллов, с помощью которой управляющий компьютер многозонной ростовой установки автоматически контролирует процесс получения монокристаллов на всех его этапах. Кроме того, управляющий компьютер может контролировать одновременное выращивание монокристаллов на двух и более установках.The advantages of the proposed method for producing single crystals include the possibility of continuous monitoring of the process at all its stages, which reduces the time of growing single crystals and the number of unsuccessful growth experiments and, consequently, reduces the number of defective crystals. The use of experimentally found operating parameters of the process allowed us to develop a computer program for growing single crystals, with the help of which the control computer of a multi-zone growth unit automatically controls the process of producing single crystals at all its stages. In addition, the control computer can control the simultaneous growth of single crystals in two or more plants.
Claims (2)
m - мольная доля замещения лантана церием, число из интервала
0,0005≤m≤0,3, предпочтительно из интервала 0,03≤m≤0,05,
n - мольная доля замещения лантана гафнием, число из интервала
0≤n≤0,015, предпочтительно 0≤n≤0,01,
по которому монокристаллы общей формулы (1) получают из шихты, представляющей собой смесь бромидов металлов, шихту загружают в тигель, предпочтительно в кварцевую ампулу, в которой размещен затравочный кристалл, ампулу с шихтой вакуумируют, запаивают, устанавливают в ростовую установку, нагревают до расплавления шихты, выдерживают в ростовой установке до установления в расплаве равновесного состояния, выращивают монокристалл путем создания в ампуле градиентного температурного участка, после чего ампулу охлаждают, отличающийся тем, что в качестве ростовой установки используют многозонную ростовую установку с электродинамическим перемещением температурного градиента в продольно-осевом направлении, для расплавления шихты значение температуры нагревателя установки в зоне размещения затравочного кристалла (t1) выбирают из интервала 685°C≤t1≤720°C, а значение температуры следующего нагревателя ростовой установки (t2) выбирают из интервала 770°C≤t2≤790°C, после расплавления шихты ампулу выдерживают не менее 10 часов в изотермических условиях, выращивают монокристалл путем перемещения температурного градиента вдоль продольной оси многозонной ростовой установки, при этом пограничные значения температур tхз и tгз градиентного участка выбирают из интервалов 720°C≤tхз≤740°C и 790°C≤tгз≤820°С, где tхз - температура так называемой холодной зоны ростовой установки, a tгз - температура так называемой горячей зоны ростовой установки, при этом скорость перемещения температурного градиента vтг выбирают из интервала 0,3 мм/ч ≤vтг≤0,5 мм/ч, а охлаждение ампулы осуществляют путем теплоотвода со скоростью не более 15°C/ч.1. The method of obtaining scintillation single crystals based on lanthanum bromide, having the General formula
m is the molar fraction of the replacement of lanthanum with cerium, a number from the interval
0.0005≤m≤0.3, preferably from the interval 0.03≤m≤0.05,
n is the molar fraction of the substitution of lanthanum with hafnium, a number from the interval
0≤n≤0.015, preferably 0≤n≤0.01,
according to which single crystals of the general formula (1) are obtained from a charge, which is a mixture of metal bromides, the charge is loaded into a crucible, preferably a quartz ampoule in which a seed crystal is placed, the ampoule with a charge is vacuumized, sealed, installed in a growth unit, heated until the charge is melted , kept in a growth plant until the equilibrium state is established in the melt, a single crystal is grown by creating a gradient temperature section in the ampoule, after which the ampoule is cooled, characterized in that as a growth installation, a multi-zone growth installation with electrodynamic movement of the temperature gradient in the longitudinal-axial direction is used, to melt the charge, the temperature of the installation heater in the seed crystal placement zone (t 1 ) is selected from the interval 685 ° C≤t 1 ≤720 ° C, and next growth heater temperature setting (t 2) is selected from the range of 770 ° C≤t 2 ≤790 ° C, after the melting of the charge vial incubated for at least 10 hours under isothermal conditions, a single crystal is grown by eremescheniya temperature gradient along the longitudinal axis of the multiband growth setup, the boundary temperature values t xs and t rs gradient portion is selected from the ranges 720 ° C≤t xs ≤740 ° C and 790 ° C≤t rs ≤820 ° C, wherein t xs is the temperature of the so-called cold zone of the growth plant, at rz is the temperature of the so-called hot zone of the growth plant, while the temperature gradient velocity v tg is selected from the interval 0.3 mm / h ≤v tg ≤0.5 mm / h, and cooling ampoules are carried out by heat removal at a rate of not more than 15 ° C / h.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014115020/05A RU2555901C1 (en) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | Method of obtaining scintillation monocrystals based on lanthanum bromide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014115020/05A RU2555901C1 (en) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | Method of obtaining scintillation monocrystals based on lanthanum bromide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2555901C1 true RU2555901C1 (en) | 2015-07-10 |
Family
ID=53538600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014115020/05A RU2555901C1 (en) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | Method of obtaining scintillation monocrystals based on lanthanum bromide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2555901C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2309518A2 (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-13 | Schott AG | Method for producing a scintillation material with low voltage birefringence and high homogeneity of the refraction index |
| RU2426694C1 (en) * | 2010-02-15 | 2011-08-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сцинтилляционные Технологии Радиационного Контроля" | Inorganic scintillation material, crystalline scintillator and radiation detector |
-
2014
- 2014-04-16 RU RU2014115020/05A patent/RU2555901C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2309518A2 (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-13 | Schott AG | Method for producing a scintillation material with low voltage birefringence and high homogeneity of the refraction index |
| RU2426694C1 (en) * | 2010-02-15 | 2011-08-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сцинтилляционные Технологии Радиационного Контроля" | Inorganic scintillation material, crystalline scintillator and radiation detector |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PUSTOVAROV V A et al, Luminescence of LaBr 3 :Ce,Hf scintillation crystals under UV-VUV and X-ray exitation, "IOP Conf. Series: Materials and Engineering", 2013, 49(1), 012047 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104630878A (en) | Method for preparing large-sized slablike Ce<3+> ion doped rare-earth orthosilicate-series scintillation crystals through horizontal directional solidification | |
| CN104109904A (en) | Seeding method of sapphire crystal growth kyropoulos method | |
| CN101122045A (en) | Preparation method for multi-element compounds semiconductor single-crystal and growth device thereof | |
| CN102758249A (en) | Method for preparing colorless corundum monocrystal | |
| CN104562183A (en) | Method for growing large-sized rare-earth-doped barium yttrium fluoride single crystals | |
| CN101348939B (en) | Growth method improving gallium arsenide single crystal utilization ratio | |
| JP6015634B2 (en) | Method for producing silicon single crystal | |
| CN100570018C (en) | Process for producing crystal and device | |
| KR20070039607A (en) | Method of growing single crystals from melt | |
| CN104073875A (en) | Preparation method of large-size sapphire crystal dynamic temperature field | |
| CN104005088B (en) | The Czochralski grown method of the magnesium aluminate spinel crystal of transition-metal ion doping | |
| RU2555901C1 (en) | Method of obtaining scintillation monocrystals based on lanthanum bromide | |
| JP3006147B2 (en) | Large diameter fluorite single crystal manufacturing equipment | |
| CN103088409A (en) | Apparatus for vertical pulling growth of CdZnTe monocrystals, and method thereof | |
| KR101530349B1 (en) | The insulation structure for a sapphire single crystal growth | |
| CN102787350A (en) | Device and method of growing 500-1000mm long bismuth germanate crystals by descent method | |
| US6736893B2 (en) | Process for growing calcium fluoride monocrystals | |
| CN113293429B (en) | Preparation method of monoclinic phase Ga2S3 single crystal | |
| CN104357904A (en) | Growth method for large-dimension titanium sapphire crystals | |
| CN105369361B (en) | A kind of thermal field movement prepares the method and device of sapphire monocrystal | |
| CN109457296B (en) | Preparation method and device of cerium doped lanthanum bromide | |
| JP6969230B2 (en) | Single crystal growth method and single crystal growth device | |
| EP1475464A1 (en) | Method for producing an optical fluoride crystal | |
| Novoselov | Growth of large sapphire crystals: Lessons learned | |
| RU2633899C2 (en) | Method for cd1-xznxte single crystals growing, where 0≤x≤1, for inoculation at high pressure of inert gas |