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钨酸铋钠闪烁晶体的研究

作　者: 李艳红
导　师: 赵文兴
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 光学
关键词: 闪烁晶体钨酸铋钠晶体发光机理提拉法组分过冷开裂
分类号: O782
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 248次
引　用: 2次
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内容摘要

本文对无机闪烁晶体进行了探讨，并介绍了无机闪烁晶体，特别是钨酸铋钠晶体所具有的衰减时间短(3ns)、抗辐射损伤能力强(10~7rad)、密度大7.58g/cm~3)、辐照长度短(0.98cm)等优点。介绍了其在国内外的发展现状和应用前景。并对闪烁晶体的发光机理进行了讨论，分析了无机闪烁晶体记录粒子的过程、发光条件及闪烁机理。实验采用提拉法生长工艺，研究钨酸铋钠晶体的最佳生长条件，得出最佳生长条件为：液面上下10mm内、温差为0.8℃/mm、径向温度梯度越小越好、拉速为2—4mm/h、转速为12—18r/min、冷却速率为35℃/h，并且冷却速率不能超过60℃/h，否则晶体会产生开裂现象。分析了晶体产生组分过冷和开裂的原因，采取提高坩埚位置来增大温度梯度及增长退火时间的办法避免了组分过冷和开裂现象的产生。最终在国内首次长出Φ45mm×35mm大尺寸、高质量的钨酸铋钠晶体；同时进行了掺钕的钨酸铋钠晶体生长和钨酸钇钠晶体生长的初步研究。最后对钨酸铋钠晶体进行了加工，制成元件，对元件进行了初步的测试，对测试结果进行了相关的讨论。

全文目录

第一章绪论  8-19
  1.1 引言  8-11
  1.2 闪烁晶体的应用  11-12
  1.3 几种钨酸盐闪烁材料的现状和发展  12-17
    1.3.1 钨酸锌(ZnWO_4)  12-14
    1.3.2 钨酸镉(CdWO_4)  14
    1.3.3 钨酸铅(PbWO_4)  14-15
    1.3.4 钨酸铋钠(NaBi(WO_4)_2)  15-17
  1.4 本课题提出的意义  17-18
  1.5 本文研究的主要内容  18-19
第二章无机闪烁材料的发光机理  19-29
  2.1 概述  19-20
  2.2 闪烁探测器的工作过程  20-23
  2.3 闪烁体的基本特性  23-26
  2.4 无机闪烁体的发光机制  26-29
    2.4.1 闪烁体的发光条件  26-27
    2.4.2 能带模型及发光机理  27-29
第三章钨酸铋钠晶体的生长  29-56
  3.1 晶体生长方法的选择  29-31
  3.2 钨酸铋钠生长的物理化学基础  31-34
    3.2.1 配方的选择  31-32
    3.2.2 设备装置  32
    3.2.3 温场的测定  32-34
  3.3 钨酸铋钠晶体生长参数的选择  34-38
  3.4 钨酸铋钠晶体的生长工艺  38-45
  3.5 组分过冷对晶体生长的影响  45-48
  3.6 钨酸铋钠晶体开裂的原因  48-53
  3.7 Nd:NBW晶体生长  53-54
  3.8 NaY(WO_4)_2晶体生长  54-56
第四章钨酸铋钠晶体的加工和性能测试  56-60
  4.1 钨酸铋钠晶体的加工  56
  4.2 晶体的性能测试  56-59
    4.2.1 钨酸铋钠晶体的X射线衍射谱  56-58
    4.2.2 透过率曲线和辐照损伤能力  58
    4.2.3 钨酸铋钠晶体的激发光谱  58-59
  4.3 小结  59-60
第五章结论  60-61
参考文献  61-66
致谢  66-67

钨酸铋钠闪烁晶体的研究

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