Sb2O3掺杂对提高PbWO4晶体光学及闪烁性能的作用

采用改进的布里奇曼（Ｂｒｉｄｇｍａｎ）法生长了掺杂Ｓｂ２Ｏ３的ＰｂＷＯ４晶体。基于透射光谱、紫外激发及其发射谱、Ｘ射线激发的发射谱、光输出和辐照损伤待方面的测试,讨论了Ｓｂ２Ｏ３掺杂对提高ＰｂＷＯ４晶体光学及闪烁性能的作用。     

钨酸铅晶体中痕量杂质元素的分布特征及其对晶体性能的影响

利用GDMS分别测试了用Bridgman方法生长的十个全尺寸钨酸铅晶体顶、底两端的杂质含量,发现在PWO晶体中,K、Na、Mo、As、Y等杂质元素富集于晶体的顶部,具有分凝系数小于1 的特征.Ca和Ba杂质则富集于晶体的底部,具有分凝系数大于1 的特征,Al、Si、Cu等杂质的分布缺乏明显的规律性.这些杂质主要来源于生长晶体时所使用的WO3原料.根据掺杂实验,认为K、Na、Mo、As等是影响PWO闪烁性能的有害杂质,Ca和Ba是无害杂质,Y是有益杂质,Al、Si、Cu等杂质的行为尚不明确.     

PbWO4晶体中的生长层研究

利用光学显微镜和电子探针研究了存在于钨酸铅晶体中的生长层,确定这些生长层的成分为固体的铂金颗粒.根据对PbO和WO3原料所做的GDMS分析结果,排除了这些铂金颗粒来自原料的可能性,而是认为它们来自生长晶体所用的铂金坩埚.并在此基础上提出,PbO-WO3熔体在高温下对铂金坩埚的熔蚀和溶解为生长层的形成提供了物质基础,但由于停电、停降或温度波动而导致固液界面的暂时静止则为熔体中铂金的析出和沉降提供了机会和场所.为抑制生长层的出现,建议在生长过程中适当降低液相区的温度或适当缩短晶体的生长周期.