高密度快衰减闪烁晶体及其研究开发现状

近10多年来,由于高能物理实验、核医学成像的迫切需要,具有高密度和快衰减特性的闪烁晶体日益受到重视。一些具有应用潜力的高密度、快衰减闪烁晶体,特别是Ce^3 激活的镥(Lu)基化合物相继被发现、研究和开发,有的甚至已经被实际应用。文中简要介绍了密度大于5．0g／cm^3、衰减时间短于100ns的本征型闪烁晶体以及非本征型掺Ce^3 闪烁晶体,并对它们的研究开发现状进行了评述,同时揭示了高密度、快衰减闪烁晶体的发展趋势。     

无机闪烁晶体的研究现状与应用前景（上）

闪烁晶体因能够有效地把辐射能转换为光能而被用作探测高强度电离辐射的材料。本文比较系统地阐述了无机闪烁晶体的定义,种类,性能特征和评价标准,对钨酸铅晶体研究中存在的主要总是进行了讨论;介绍了闪烁晶体目前在工业,医疗诊断和高能物理实验研究中的应用情况。     

无机闪烁晶体的研究现状与应用前景（上）

闪烁晶体因能够有效地辐射能转换为光能面被和作探测高强度电离辐射的材料，本文比较系统地阐述了无机闪烁晶体的定义，种类，性能特征和评价标准，对钨酸铅晶体研究中存在的主要问题进行了讨论，介绍了闪烁晶体目前在工业，医疗诊断和高能物理实验研究中的应用情况。     

掺钕氟化钇锂多晶料的合成与晶体生长

采用干法(稀土氧化物与无水HF气体高温反应)合成Nd∶LiYF4(Nd∶YLF)多晶料。通过X射线衍射仪对多晶料的物相结构进行表征,确定了多晶料合成最佳工艺参数。发现稀土氟化物原料中氧化物杂质的存在对生长晶体有很大影响,直接采用未经处理的氟化物原料生长晶体,会在晶体表面出现白色包裹物。因此,在HF气氛下,经1 200℃热处理才能去除残留在氟化物原料中的氧化物杂质,保证生长晶体的质量。实验确定了生长YLF晶体的最佳组分配比是LiF与YF3的摩尔比为53∶47。以最佳组分配比,采用提拉法生长了Nd∶YLF晶体。结果表明:以最佳组分配比生长的Nd∶YLF晶体具有高的纯度和光学性能;在808nm二极管激光器泵浦下,位于1 047和1 053nm处的发射峰(4 F3/2→4 I11/2)均有较强的荧光发射。     

Lu2O3-SiO2体系闪烁体材料研究进展

闪烁体材料是一类吸收X-射线或α,β-射线等高能光子后发出可见光的光功能材料,在高能物理、核医学、地质勘探等领域应用广泛.综述了Lu2O3-SiO2体系闪烁体材料的最新研究进展,包括闪烁晶体、闪烁陶瓷、闪烁粉体和闪烁薄膜的研究现状,并对Lu2O3-SiO2体系闪烁体材料的应用和发展进行了总结.     

中子探测用钾冰晶石型闪烁晶体研究进展

能够同时对中子和Gamma射线进行分辨和探测是当今辐射探测技术的一个重要研究课题。在众多闪烁晶体材料中,具有钾冰晶石结构的碱金属稀土卤化物是少数具备这种功能的材料之一。介绍了钾冰晶石型闪烁晶体Cs_2LiYCl_6:Ce、Cs_2LiLaCl_6:Ce、Cs_2LiYBr_6:Ce、Cs2LiLaBr6:Ce的研究进展,阐述了Cs_2LiYCl_6:Ce晶体在热中子和Gamma射线激发下的闪烁性能、n/g分辨能力和可能存在的4种闪烁机制。Radiation Monitoring Devices生长的Cs_2LiYCl_6:Ce的1in晶体在662keV处能量分辨率达到3.6%,该晶体可望成为在混合场中同时对中子和Gamma射线进行分辨和探测的实用晶体。     

正电子发射断层成像用闪烁晶体研究进展

正电子发射断层成像(PET)在疾病预防检测等方面具有重要价值,为提升PET系统性能,本工作从闪烁晶体的发光机理和闪烁性能出发,综述了部分PET用闪烁晶体的发展状况。目前PET用闪烁晶体中,掺铈溴化镧性能优异,但由于吸湿和加工难而未能取代硅酸钇镥成为PET系统中的主流晶体;掺铈的钆镓铝石榴石晶体由于良好的时间空间分辨率,有望成为PET用闪烁晶体的替代材料之一。未来PET领域闪烁晶体的进一步研究方向是探寻适合基于飞行时间探测和基于作用深度探测技术的新型晶体等。     

硅酸铋（BSO）闪烁晶体的研究综述

硅酸铋（BSO）晶体是一种性能良好的新型闪烁晶体,在高能物理、空间科学、核医学等方面有着广泛的应用。综述了BSO晶体的发展历史、晶体结构、晶体性能及生长,从晶体掺杂、纤维晶体、闪烁陶瓷等方面讨论了近年来BSO晶体的研究进展。     

新型闪烁晶体SrI_2:Eu及研究进展

SrI2:Eu是一种性能优异的闪烁晶体,具有较大的原子序数、高的光输出、极低的能量分辨率和较小的余辉时间等优点。SrI2:Eu晶体适合于元素同位素甄别、安全检查及工业和医学X射线断层扫描、超高分辨X射线成像等领域。综述了新型闪烁晶体SrI2:Eu的闪烁性能和晶体生长研究成果;评述了晶体应用与晶体生长发展的方向;同时指出了该晶体开发过程中应解决的主要问题,如:原料处理、晶体生长、闪烁机理和器件应用等方面还需进一步加以研究,以推动该晶体的应用。     

无机纳米稀土氟化物制备研究进展

稀土氟化物纳米材料由于其具有特殊的光、电、磁性质,在光学器件、生物标记、光学晶体等领域有着广泛的应用,已成为材料科学领域的研究热点之一。本文介绍了化学机械法、共沉淀法、水热合成法和微波法等制备方法,总结了各方法的优缺点,并对纳米稀土氟化物制备方法的发展方向进行了展望。     

溶剂与杂质对11α羟基-16α,17α-环氧黄体酮晶习的影响

The effects of solvent and impurity on the crystal habit of 11α-hydroxy-16α, 17α-epoxyprogesterone (HEP) grown from solution were studied by scanning electron microscope. Long prismatic crystals were produced when HEP was crystallized from pure acetone and N,N-dimethylformamide, while blocky crystals were produced from pure chloroform by cooling crystallization. One kind of isomorphic impurity, 16α, 17α-epoxyprogesterone (EP)was selected to examine its effect on the HEP crystal habit. When the content of EP in the mother liquor is very high (55.45%, solvent free basis), the habit of produced HEP crystals was greatly modified from prismatic to octahedral. The differential scanning calorimetry and X-ray powder diffraction analyses showed that the change of crystal habit was originated from the crystal structure modification.     

NaBi(WO_4)_2晶体生长与开裂研究

钨酸铋钠 [分子式 :NaBi(WO4) 2 简称NBW ]是一种性能优良的闪烁晶体 .本工作采用提拉法生长出直径为 45mm ,高为 3 5mm的大尺寸NBW晶体 ,对生长的晶体中存在的开裂现象进行了研究 ,从理论上讨论了晶体中的热应力和热应变与晶体尺寸、温度梯度、提拉速度和转速等生长工艺参数之间的关系 .实验研究发现 ,晶体开裂与生长速度过快、转速过大、晶体冷却速率过快所造成的热应力有关 .并给出了制备无开裂优质NBW晶体的最佳生长工艺参数     

Fe^3＋,Al^3＋,Mg^2＋对石膏结晶习性影响的研究

本文在ＭＳＭＰＲ结晶器中研究了无Ｆ存在下，Ｆｅ＾３＋、Ａｌ＾３＋、Ｍｇ＾２＋三咱离子共存时对石膏结晶习性的影响，结果发现，无论硫酸根过量２．４％还是过量４．８％，Ｆｅ＾３＋、Ａｌ＾３＋、Ｍｇ＾２＋共存得到的石膏晶体几乎都是针状晶体；当硫酸另两种相应的离子浓度保持一定水平时，增大Ｆｅ＾３＋含量，石膏晶体变长；增长Ｍｇ＾２＋含量，石膏晶体变小；增长Ａｌ＾３＋含量，石膏晶体长大，Ｆ与Ａｌ＾３＋同时存在     

阿莫西林结晶过程的研究

通过观察阿莫西林晶型形成及成长过程,找出晶型形成的关键控制点.通过改变工艺条件,选择初次出晶最佳的工艺条件来改善药品的质量,并用来指导工业生产.     

NaBi(WO4)2晶体生长与光谱性能

采用提拉法生长出钨酸铋钠晶体[分子式NaBi(WO4)2, 简称NBW].生长过程中, 对影响晶体开裂的原因进行了详细的分析, 设计了合理的工艺参数 液面上下10mm内的温度梯度为0.8 ℃/mm, 径向温度梯度小于0.3 ℃/mm.拉速为2～4 mm/h, 转速为10～15 r/min, 降温速率为25 ℃/h, 生长出尺寸为45 mm×35 mm的高质量的钨酸铋钠晶体.X射线衍射分析结果表明, NBW晶体属于四方晶系,空间群为I41/a.光透射测试结果表明了NBW晶体的抗辐照损伤能力强;发射光谱分析发现它的发射峰值位于可见光绿光波段.     

BaAlBO3F2晶体的生长与形貌

以NaF为助熔剂,BaAlBO3F2和NaF摩尔比为11.5,采用熔盐籽晶生长方法,沿[001]方向生长出尺寸为18 mm×18 mm×12 mm的BaAlBO3F2(BABF)晶体.晶体生长参数降温速率为2～4℃/d,晶体旋转速率为15 r/min.研究了BABF晶体的生长形貌,BABF晶体生长过程中,呈现出(001)和(100)晶面.测试了BABF的粉末倍频效应,其倍频系数约为KDP晶体倍频系数的0.8倍.室温下测试了BABF晶体的显微硬度,其(001)面与(100)面显微硬度分别为10.99 GPa和8.137 GPa.     

Yb:Ca5(PO4)3F激光晶体的生长缺陷

采用提拉法生长了质量优异的Yb：Ca5（PO4）2F（Yb：FAP）晶体。运用化学腐蚀,光学显微镜、扫描电子显微镜以及能量散射光谱仪观察了该晶体中的生长条纹和包裹物等宏观缺陷,以及晶体的位错腐蚀形貌、位错密度及其分布情况,同时观察了晶体中亚晶界的形态。由晶体中位错的径向变化以及生长条纹可知：晶体在生长过程中为微凸界面生长。高温下CaF2的挥发造成了在晶体生长后期熔体中组分偏离化学计量比,出现组分过冷,形成包裹物。且位错密度显著增加。Yb：FAP晶体的各向异性使得晶体在（10 10）面的位错蚀坑形状、大小以及深度不同,而（0001）面的位错蚀坑呈规则的六边形;这也是晶体中形成亚晶界结构的主要原因。讨论了减少晶体中缺陷的一些方法。     

Yb∶Ca_5(PO_4)_3F激光晶体的生长缺陷

采用提拉法生长了质量优异的Yb∶Ca5(PO4)3F(Yb∶FAP)晶体。运用化学腐蚀,光学显微镜、扫描电子显微镜以及能量散射光谱仪观察了该晶体中的生长条纹和包裹物等宏观缺陷,以及晶体的位错腐蚀形貌、位错密度及其分布情况,同时观察了晶体中亚晶界的形态。由晶体中位错的径向变化以及生长条纹可知:晶体在生长过程中为微凸界面生长。高温下CaF2的挥发造成了在晶体生长后期熔体中组分偏离化学计量比,出现组分过冷,形成包裹物,且位错密度显著增加。Yb∶FAP晶体的各向异性使得晶体在(10 10)面的位错蚀坑形状、大小以及深度不同,而(0001)面的位错蚀坑呈规则的六边形;这也是晶体中形成亚晶界结构的主要原因。讨论了减少晶体中缺陷的一些方法。     

胆甾型液晶的合成及显色示温液晶组成

合成并表征了两种对正烷氧基苯甲酸胆甾醇酯液晶 ,并用于显色示温混合液晶的配制。通过胆甾型液晶的选择及不同含量的调配 ,获得变色温度范围在 1 0～ 40°C、色泽鲜艳、温度感应灵敏、变色可逆的胆甾型混合液晶组成。讨论了混合液晶组成对显色示温的影响     

MgO单晶

透明MgO单晶的熔点高达2800℃,是无残留气孔的高致密性材料。因其光透过率、折射率、热导率、电绝缘性、化学稳定性、机械强度等方面性能优异,具有广泛的用途:(1)可作为光学透明材料。由于从紫外到红外的宽范围内,光透过率Τ≥80％,可用于普通照相、紫外照相、特殊光学系统、光纤以及特殊机械光学装置;(2)可作为耐高温、高压窗口材