硅酸镥闪烁晶体的生长与缺陷研究

本文采用提拉法生长出了硅酸镥闪烁晶体,讨论了晶体生长中遇到的问题,所生长的硅酸镥晶体有开裂、解理、多晶、回熔现象等宏观生长缺陷和包裹物、位错等微观缺陷.开裂是由热应力和晶体解理两种因素引起的,其中热应力是导致开裂的主要因素,优化生长工艺条件可完全避免开裂.晶体中存在两种包裹物,成份分别为氧化镥和坩埚材料铱,氧化镥很可能是未参加反应的原料,也有可能是氧化硅挥发而导致氧化镥析出.     

CdWO4闪烁晶体的生长及其光学性能的研究

本工作生长出了φ57mm×45mm的大尺寸CdWO4单晶,并报道了该晶体的最佳生长工艺.对CdWO4原料的一次烧结物、生长炉壁的挥发物进行了XRD谱的测试分析,结果表明一次烧结可以得到基本成相的多晶料;生长原料CdO较WO3更易挥发.同时,测试了CdWO4晶体的一些光学性能,初步探讨了该晶体的发光特性,分析表明氧退火有利于提高晶体的透过率,这可能是由氧退火使氧空位减少所致.此外,该晶体的本征发光主要是由蓝、绿光所组成的.     

坩埚下降法生长钨酸镉晶体的闪烁性能

以高温固相反应合成CdWO4多晶为原料,采用垂直坩埚下降法生长出大尺寸完整CdWO4晶体,就所生长CdWO4晶体进行了闪烁发光性能的测试表征,包括紫外可见透射光谱、光致发光光谱、光致发射衰减时间、X射线激发发射光谱、相对光产额以及γ射线辐照硬度.结果表明,该单晶在可见光区具有良好的光学透过性,其光致发光与X射线激发发射光的峰值波长位于475 nm左右,其光致发射衰减时间为842 ns;以CsI∶Tl晶体为基准样品,测得γ射线激发发光的光产额相当于基准样品的51.5％～57.4％,在γ射线辐照条件下其辐照硬度达107 rad.     

下降法生长的GdCOB晶体中的包裹物

本文通过对GdCOB晶体进行了光学显微观察;结合电子探针微区分析手段,讨论了Bridgman法生长所得GdCOB晶体中几类不同性质的包裹物.这些包裹物主要为富钙的固相包裹物,组分过冷形成的熔体包裹,以及气泡包裹.并分析了它们的组成和成因.     

Ba2TiSi2O8晶体的生长及包裹物缺陷分析

采用提拉法生长了Ba2TiSi2O8 (BST)晶体,并采用SEM和EDS等手段对晶体内部包裹物缺陷进行了分析.发现多晶原料中的Na,K,C1杂质元素的存在是导致晶体内部产生包裹物缺陷的主要诱因,采用低的生长速率和较快的晶体转速有利于获得高质量BTS单晶.另外,本论文还对晶体的硬度和透过光谱进行了测试与分析.     

钼酸铅单晶生长及其缺陷研究

本文通过CZ法生长钼酸铅单晶,讨论了温度梯度、拉速、转速等生长参数对晶体质量的影响,分析了晶体开裂、包裹物等宏观缺陷以及位错等微观缺陷的形成机理,并从晶体形态、包裹体和位错密度变化方面探讨了晶体生长参数与晶体缺陷之间的内在关系,从而优化温度梯度等生长参数.温度梯度为20～25℃/cm,晶体转速为28r/min,拉速为1.6mm/h时,生长出的晶体形态完整,无开裂现象,晶体中无气泡包裹体,位错密度明显减小,晶体尺寸达φ40mm×70mm,无散射颗粒,在波长0.42～5.5μm范围内,平均透光率为72.6;.     

浸没籽晶法生长La2CaB10O19单晶的研究

采用浸没籽晶法以CaO-Li2O-B2O3为助熔剂生长出La2CaB10O19单晶.籽晶的方向对晶体质量有较大的影响.晶体结构导致生长出的晶体均呈现板状外形,并且容易沿(001)面解理;捆绑晶体的铂丝嵌入晶体加剧了晶体的解理.然而解理和铂丝嵌入对不同方向籽晶生长出晶体的质量影响各不相同,对于晶体生长过程溶质输运的影响也不相同,实验发现,[101]方向为本实验条件下最佳的晶体生长方向.     

ZnGeP2单晶生长温场研究

根据ZnGeP2(ZGP)晶体的生长特性,自行设计组装了三段式独立控温生长炉,优化了温场分布.采用改进的垂直布里奇曼法成功生长出外观完整、无裂纹的ZGP单晶体,尺寸达15 mm×35 mm.对晶体进行解理实验和X射线衍射分析,发现ZGP晶体易沿(101)面解理,其回摆峰尖锐无劈裂.对未经退火处理的晶片进行红外透过率测试,在2～12 μm波段内红外透过率达45;以上.研究结果表明所设计的温场适合于ZGP单晶生长,生长出的ZGP晶体完整性好、质量较高.     

BGO晶体的缺陷与性能-(1)缺陷及其形成

下降法生长的BGO晶体中存在几种典型的宏观缺陷.用光学显微镜和电子探针对宏观缺陷内的包裹体进行研究发现:包裹体大部分为固态包裹物;不同宏观缺陷内的包裹体,其形状、大小和成份都具有典型特征.本文就包裹体的性质及其形成进行了初步的分析和讨论.     

溶液法五氯硝基苯单晶生长的研究

测定PCNB在丙酮溶剂中的溶解度,采用恒温溶剂蒸发法首次在丙酮中成功生长出PCNB单晶.结果显示:302 K以下温区具有较小的温度系数,适用于恒温蒸发法生长单晶;生长出了厘米尺寸的PCNB晶体;红外和拉曼光谱的测量结果说明所生长的晶体中未包裹溶剂;X射线衍射分析表明,所生长出晶体结构为六方晶系,单晶质量较好.