科创中国
钨酸镉晶体回收再生长可行性研究
发布时间:
2023-11-03
截止日期:2024-11-03
价格 双方协商
地区： 浙江省 宁波市 江北区
需求方： 宁波***公司
行业领域
新材料技术
需求背景
无机闪烁晶体是在高能射线作用下产生脉冲光发射的光功能料，应用该类晶体的闪烁效应，将无机闪烁晶体与光电倍增管或硅光二极管组合成探测元件，基于闪烁晶体的光-光转换效应，通过高能射线的发射与吸收及其强度与方向的记录和计算，可实现在各种技术条件下的高能射线精察探测，从而发展出多种以射线探测成像为基础的系列高新技术。钨酸(CWO)单品是综合性能优良的闪烁发光材料，该单晶具有发光效率高、余辉弱、X 射线吸收系数大、材料密度大、无潮解等特性，这些材料特性使 CWO单品成为集装箱检查设备、行李检查设备、核医学成像、工业 CT 制造业选用的重要探测料，尤其成为国际集装箱检查设备设计制造的首选探测材料。采用CWO单晶制作的探测器阵列可以实现较高的探测灵敏度和良好的成像质量，同时可使探测器阵列结构做得相当密集，从而明显降低整射线探测谱仪的造价。
需解决的主要技术难题
1.采用传统方法生长的钨酸镉晶体均匀性差，首尾的光学透过性不一致，使得生长高质量大尺寸钨酸镉单晶相当困难
2.不同批次生长的单晶性能的重复性较差，且存在开裂、包裹物、色心等多种晶体缺陷。
3.在晶体质量持续向好的情况下，如何降低成本，持续扩大钨酸锅的应用前景是目前所遇的难题
期望实现的主要技术目标
1.再生长的钨酸镉(CWO)晶体性能优良，对X射线吸收系数大、辐射长度短、辐照硬度大、发光与半导体光探测器的光谱灵敏度曲线相匹配等。
2.用提拉法生长出困内尺寸最大、光学品质优良的CWO，Gd：CWO晶体(φ57mm×45mm，φ60mm×34mm)
3.提高辐照硬度，掺入Gd2O3(251ppm)，成功生长出Gd∶CWO晶体，采用γ射线对掺杂前后晶体进行了辐照实验，经104rad，105radγ射线辐照后，掺杂晶体透过率和发射强度(470nm)分别下降***％，***％，***％
需求解析
解析单位：浙江省宁波市 解析时间：2023-11-06
干宁
宁波大学
教授
综合评价
该研发通过在填装多晶料坩埚完全密闭条件下，先将添加M2O2的多晶料在单晶炉膛中进行固相反应，利用添加剂M2O2的强氧化性对钨酸镉多晶实现有效的晶格补氧反应，解决了因晶格氧缺位所导致钨酸镉单晶的发蓝乃至黑化的问题，结合坩埚下降法单晶生长工艺能够生长出极浅色大尺寸钨酸镉单晶，有效避免了较深着色钨酸镉单晶的发光自吸收，从而明显改善钨酸镉闪烁单晶的光学质量与发光性能。本发明提供方法对于改进其它多种类氧化物闪烁单晶生长也具有借鉴意义，尤其可有效改善含有可变价元素的氧化物闪烁单晶生长质量。
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