Способ термообработки сцинтилляционных кристаллов
Изобретение относится к термообрабс |Тке сцинтилляционных кристаллов , которые могут быть использованы лл гаммарегистрации и спектрометрии квантов. Цель изобретения улучшение сцинтилляционных параметров кристаллов германата висмута и увеличение выхода годных. Способ включает нагрев кристаллов со скоростью 75-200 град/ч до 950-1030 с, выдержку при этой температуре в течение 0,5-2,0 ч с. пропусканием постоянного электрического тока плотностью 0,05-0,25 мА/см2 через кристаллы , охлаждение со скоростью 50- 100 град/ч до 900-960 С и далее до комнатной со скоростью 100 - 200 град/Чч, Световой выход сцинтилляторов увеличился в 1,2-1,6 раза , энергетическое разрешение - в 1,3 paasj а выход годных кристаллов - в 3-6 раЗб 1 ил„, 1 абл.
СОЮЗ С08ЕТСКИХ
СО цИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
11 Al (! 9) (sI)s с 30 В 33/04, 29/32
ГОСУ
ВЕД (ГОС
ЭО@цфуря
„ пиита-у щ @„.
Я Я ф- /) l )
TGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) (22) (46) (72)
В.Д.P
О.В,З и Ю.В (56) и 151 (54)
ЛЯЦИО (57) обраб лов, ны дл гамма бретение относится к териооб» е кристаллов и может быть исвано при промышленном производристаллов германата висмута, значенных для регистрации и ометрии гамма-квантов и других тарных частиц. ью изобретения является улучсцинтиллационных параметров плов германата висмута и увеливыхода годных. чертеже даны граФики относигп изиенения спектра пропуска„ (Б) в результате термообрагде кривая 1 соответствует термообработки примера 11 в е, кривая 2 - примера 12 и кри- прииера 8. и м е р. Кристаллы герианата а (или сцинтилляторы из него) Из. работ польз стве предн спект элеме
Це шение крист чение
На тельн ния Т ботки. режим.табли в*я 3
Il висму
АРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
MCTBO СССР
АТЕНТ СССР) 660023/26
6.03 89
3,04.93. Бюл. " 15 .Н,Пирогов, С,Ф.Бурачас, жиков, В.И.Кривошеин, ленская, В.Г,Бондарь
Горишний вторское свидетельство СССР
796, кл.. С 30 В 33/00, 1988.
ПОСОБ ТЕРИООБРЯБОТКИ СЦИНТИЛНЫХ КРИСТАЛЛОВ зобретение относится к териоI тке сцинтилляционных кристал- . оторые могут бь1ть использоварегистрации и спектрометрии квантов, Цель изобретенияулучшение сцинтилляционных параметров кристаллов германата висмута и увеличение выхода годных. Способ включает нагрев кристаллов со скоростью 75-200 град/ч до 950-1030 С, выдержку при этой температуре в течение 0,5-2,0 ч с пропусканием постоянного электрического тока плотностью 0,05-0,25 иА/см2 через кристаллы, охлаждение со скоростью 50100 град/ч до 900-960 С и далее до комнатной со скоростью 100200 град/ч. Световой выход сцинтилляторов увеличился в 1,2-1,6 раза, энергетическое разрешение - в 1,3 раза, а выход годных кристаллов " в 3-6 раз. 1 ил., 1 абл. помещают в керамическую ячейку между электроконтактаии и загружают в печь.
Включают печь и нагревают кристаллы в кислородсолержащей атмосфере со скоростью 75-200 град/ч до 990+40 С.
Включают источник постоянного тока
Б5-10 и подают напряжение на кристаллы, с учетои площади поперечного сечения кристаллов обеспечивают плотность тока через них 0,05-0,25 мА/смз (величину тока через KpHcTBflllbl KoHT» ролируют ииллиампериетрои), выдерживают при этой. температуре с пропусканием тока в течение 0,5"2 ч. Затеи источник постоянного тока Б5-10 вы" . ключают и охлаждают кристаллы со скоростью 50-100 град/ч po930+30 С и длее до коинатной температуры со скоростью 100-20Р град/ч. После охлажде-. ния ячейку вынимают нз печи и извле1609211 кают кристаллы (или сцинтилляторы), Кристаллы передают на оптико-механи:ескуа обработку, а спинтилляторы на измерение сцинтилляционных параметров, Были проведены лабораторные испытания известного.и предлагаемого способов, Термообработке подвергалось более 35 кристаллов германата висмута и сцинтилляторов из них. Характерные результаты испытаний приведены в таблице (для сцинтилляторов размером
40 40 мм и 50 50 мм}.
В абсолютном значении световой вы- 15 ход увеличивается на 3,0-3,,93, энергетическое разрешение улучшается на
2,0-7,33.
Относительное улучшение сцинтилляционных параметров составило 20-603 щ для светового выхода и 10-30 для энергетического разрешения относительно этих величин для неотожженных сцинтилляторов.
Вклад отжига в общую величину по- 25 ложительного эффекта составляет 80853, а пропускания электрического тока 15-204, Уровень значений светового выхода и энергетического разрешения, опреде- go ляющий годность кристалла, зависит от его размера и определяется его применимостью в приборах ядерного приборостроения (сцинтилляционных детекторах) различного назначения,.
С учетом этого анализ результатов показал., что применение предлагаемого способа термообработки позволит увеличить выход годных кристаллов (сцинтилляторов) в 3-6 раз. Кроме того, длительность технологического процесса существенно (на 3-12 ч) сокращается, что соответственно сокращает энерго- и трудозатраты.
Формула изобретения
Способ термообработки сцинтилляционных кристаллов, включающий нагрев, выдержку и охлаждение кристаллов в кислородсодержащей атмосфере, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения сцинтилляционных параметров кристаллов германата висмута и увеличения выхода годных, нагрев ведут со скоростью 75-200 град/ч до 950-1030 C выдержку при этой температуре осуществляют в течение 0,52 ч при пропускании через кристаллы постоянного электрического тока плотностью 0,05-0,25 мА/см, охлаждение ведут до 900-960 C со скоростью 50100 град/ч, а затем - до комнатной температуры со скоростью 100
200 град/ч.
360/21 t!
О о с
Х 9
Р tt
z e
1- CL и с >х
9 21 Г С> X
I с
СХ
9 а
C \X
<0 О
co r
Х I
>* с
S <О
С>
X Iс с
<О О
>х
X х
S х
I0 а
I е
З сс е
z x с о
CO 1л
r о
СХ 9
С1 с 19
<с л
0> о е
g.! с
1е
V
0L !
О IC ю и
z
ы е
О.
Iх>
X
1 м
-М м
cD
CcI
М СЧ
° « о о о сч
СЧ со о
0 > CO С 4
° — С 4 л ш г
CI ,О
СЧ со
С>
-3.
СЧ м
Cv< СЧ
0 СО с>
С>
СЧ
LC>
« м
CO м.О м м
Ю м
Ю! о с м
<4
С> ъо
С> с с> ш
СО
О Л
С> ш
L4, 4> л ч> ш
< м\
° Л
СЧ СO -Г
° « О <С> с>
С:>
С Ч
Ю
СЧ
Ю
СЧ
Ю
С 4
Са
<ч
С>
<4
0".
С> м
С>
СЧ
О>
С>
О
0 с:>
< 4
С >
СЧ
С>
СЧ о
СЧ
С 4
Ю
Ю
СЧ с:>
С> с>
С<
Ю
С>
> ш ш с>
Л 0 ю с:>
Ш -0 ш
CD ш
«
Ш LA
N О
О С>
С4
Ю ш
С 4 ш
С>
Ю
Ю
С>
Ю
С>
С <
cD с>
Ю ш ю м ш с
CFI cС>
С> ш
СЧ
С>
I
1 1 а а е
1 L r
1
1 П> 1
1 I
1 S 1 О
I X 1 I»
l 9 о а а
1 с л
C с
1 S 1 О S
1 G> 1 Ю I1 1
1 с0 S 1 X
I S 1 I Х 1
m еа<- и сс сео 1 0> Х
>s с <-io (У 9
I s e <0 1 s r
r. 1- е а t- C«
< u CLO х х
esuo C0 схаоо а е
1 СО Х С Х c r
1 I
1 I
I 1 1 1
Л I
1 <О I ап!<х
«
1 1 о
1 9 c 4> 1
Old I
1 Х " "< 1
O CO< 9Î е «<01 сrex !м
0<хк и с>а
<- e сч 1 c t- î <О
I I Х 0 I I
1 О 9 1 < 1 о ! С«9
«
9 <иоо 1 С.<0>aIl 1 zxr 1
1 I 1
I 1
1 « I 1 с I
I >- l 1
О I °
u < u
«
I Ф. 1 о
1 < 1 1
1 С
Х 1 1
Л41 ЕО l
9 >Х> ÎЕ<О О 1 c e 1 c t- o io « 1 В И < 1 1 О 1 <-: I 1 1 e t I c e 1 m t ooO 1 и 1 zx CO 1 1 I— I ! <34 I 1 l I О> 1 «1 aec i co!õ eszeoarex истхеааt- !о 1,O IC S О <- Е Е <О О СЧ 1 Ь х а e u I- C to 1 I 1 1 < ev v < 1 и 9 01 1 <С С Х 90 с>ехаос r I- r r o м <с е Ic с> e x z IC z сz аи 1- с.r 1 1 1 ! з О 9Х9 r OIr -СС ouuc %ice l Y O O 9 0 Iv S C1 1 I 1 О а с с с х С I . < 1 О - 0 ООС М<СЛ 1-meîeõ0: о и О. r <- с s e 1 ID хîeeoхеа <-т с>ас х х о<х I 1 1 < «< 1 О<-V I ХЕО9И 1 оиеrс.х 1 < сoczoocc I c r c> a x t- 1 l 1 1 1 1 <С I 1 I r tf ! 9 I O. ш аОех < 1 CQ <П N X l I 1 1 1 IQ 1 еа<с> о с л _#_o I <«> а О> I 9 9 О 9 Х I ае Irx 1 l 1 1 1 1 х t 1 О 9 I < 1- а СС ш си<- -e 1 x ceca I <с>аr mu 1 I 1 I 1 м -Ф 1 О> I > I «4
I О> 1 1 м I ш 1 Ю! ,0 1 >4> 1 I! С> 1 С 4 I 1! Ш I 0 \ 1 1 о сч! I I ш! 1 ш С> < I! СЧ 1 ш 1 ID I 1 I с> t ш(I 1 <4 I 1609211 ГОЩУ 0,9 Составитель Е.Лебедева Редактор. Л,Лашкова Техред И.йоргейтал Корректор И.Ткач юееюю«««юа»»»еaaюю»юю е ° ю «е а«ею ° » е ее ее ?» Яайаэ 3089 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 ° »ае»ве«ееееееюю»» е е е а а а а а а а»» Е а ю «ю е е а е ю а а а ю ю а а а а а а а а е а а а е а а е е а а е е» Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101