閃爍單晶znwo4的坩堝下降法生長(zhǎng)【開(kāi)題報(bào)告】

1、開(kāi)題報(bào)告開(kāi)題報(bào)告應(yīng)用化學(xué)應(yīng)用化學(xué)閃爍單晶閃爍單晶ZnWO4ZnWO4的坩堝下降法生長(zhǎng)的坩堝下降法生長(zhǎng)1、選題的背景與意義閃爍晶體是廣泛應(yīng)用于射線探測(cè)技術(shù)的功能材料。鎢酸鹽系列的閃爍晶體的發(fā)光效率高、密度大、抗輻照損傷能力強(qiáng)、無(wú)潮解性等優(yōu)點(diǎn)，ZnWO4單晶是鎢酸鹽系列中優(yōu)良的閃爍材料，該單晶密度大，輻射長(zhǎng)度短，發(fā)光效率高，能量分辨率高，無(wú)毒，溫度穩(wěn)定性良好，抗輻射損傷能力強(qiáng)，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。在ZnWO4晶體的生長(zhǎng)方法

2、上，國(guó)際上主要采用提拉法生長(zhǎng)工藝。采用提拉法生長(zhǎng)存在若干固有的技術(shù)難題，如在晶體生長(zhǎng)過(guò)程中存在比較嚴(yán)重的熔體成分揮發(fā)，使熔體組分逐漸偏離準(zhǔn)確的化學(xué)計(jì)量比，在晶體生長(zhǎng)后期熔體成分已經(jīng)不能滿(mǎn)足透明單晶生長(zhǎng)的需要，不利于優(yōu)質(zhì)大尺寸單晶的生長(zhǎng)。此外，提拉法生長(zhǎng)的純ZnWO4單晶呈紅棕色，因光自吸收而影響晶體的發(fā)光效率。迄今國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)采用坩堝下降法生長(zhǎng)ZnWO4單晶的研究報(bào)道，寧波大學(xué)晶體材料實(shí)驗(yàn)室在無(wú)機(jī)閃爍晶體材料的坩堝下降法生長(zhǎng)方面具有豐富

3、積累，本項(xiàng)目擬開(kāi)展鎢酸鋅閃爍單晶的坩堝下降法生長(zhǎng)的研究，該工藝將解決提拉法生長(zhǎng)固有的技術(shù)難題，力求掌握單晶生長(zhǎng)的基本實(shí)驗(yàn)條件，獲得透明的ZnWO4單晶樣品，測(cè)試其光譜性質(zhì)、閃爍光學(xué)特性；本課題還將研究適當(dāng)離子摻雜以及氧氣氛退火處理方法，以探索減輕ZnWO4單晶著色的有效途徑；基于ZnWO4單晶生長(zhǎng)以及性能測(cè)試結(jié)果，將就ZnWO4單晶的坩堝下降法生長(zhǎng)的應(yīng)用價(jià)值作出科學(xué)評(píng)估。本課題的研究結(jié)果有助于發(fā)展無(wú)機(jī)閃爍材料新制備方法，可為此類(lèi)閃爍晶體

4、的開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供有價(jià)值的技術(shù)基礎(chǔ)。二、基本研究?jī)?nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題研究?jī)?nèi)容：研究?jī)?nèi)容：（1）ZnWO4多晶料合成：根據(jù)ZnOWO3系統(tǒng)的相平衡關(guān)系，采用適當(dāng)組成比例配制原料，通過(guò)高溫固相反應(yīng)合成ZnWO4多晶料，還嘗試采用濕化學(xué)方法合成ZnWO4多晶料。（2）晶體生長(zhǎng)：針對(duì)ZnWO4晶體的析晶特性，探索晶體生長(zhǎng)的最佳工藝條件，包括原料組成、爐體溫度、溫場(chǎng)分布、生長(zhǎng)速度、晶體取向、固液界面形狀等工藝參數(shù)。（3）晶體性能表征：采用TGDTA

5、、XRD、透過(guò)光譜等方法對(duì)所獲晶體進(jìn)行分析3撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；2011年1月：以高純ZnO、WO3為初始試劑，通過(guò)高溫固相合成法制備ZnWO4多晶料；2011年3月：開(kāi)展ZnWO4單晶的垂直坩堝下降法生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，獲得可供測(cè)試的ZnWO4單晶樣品；2011年4月上旬：應(yīng)用發(fā)光光譜、X射線衍射分析、差熱分析、光譜分析等方法進(jìn)行晶體樣品的分析表征；2011年4月中旬：總結(jié)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，撰寫(xiě)畢業(yè)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)論文答辯。5、主要參考文獻(xiàn)[1]周際新，吳

6、建生，孔向陽(yáng)。鎢酸鋅晶須的制備，實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2003，22(2)：1006—7167[2]沈定中，任國(guó)浩。無(wú)機(jī)閃爍晶體的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景（上），上?；?，2000，24（23）[3]沈定中，任國(guó)浩。無(wú)機(jī)閃爍晶體的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景（下），上?；?，2000，24（23）[4]肖華平，陳紅兵，徐方，蔣成勇，楊培志。鎢酸鎘單晶的坩堝下降法生長(zhǎng)，硅酸鹽學(xué)報(bào)，2008，36(5)：0454[5]李瑞紅，韓躍平，周漢昌，韓焱。閃爍晶體光譜

7、特性多參數(shù)綜合測(cè)試技術(shù)研究光譜學(xué)與光譜分析，201030（8）：21842186[6]鄧莆康徐四大寧傳剛.新型閃爍晶體的性能與應(yīng)用研究，原子核物理研究199916（1）[7]臧競(jìng)存。鎢酸鹽閃爍單晶材料的現(xiàn)狀和發(fā)展，材料導(dǎo)報(bào)，1995，6[8]汪泓，周亞棟，陳綱，劉春偉。鎢酸鋅晶體的品質(zhì)分析及其缺陷研究，人工晶體學(xué)報(bào)，1989，18(4)：1[9]肖華平，陳紅兵，徐方，蔣成勇，楊培志。坩堝下降法生長(zhǎng)鎢酸鎘單晶的光學(xué)均勻性，無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào)，2