Спосіб термообробки кристалів германату вісмуту
Номер патенту: 9942
Опубліковано: 30.09.1996
Автори: Кухтіна Ніна Миколаївна, Бурачас Станіслав Феліксович, Пирогов Євген Миколайович, Рижиков Володимир Діамидович, Бороденко Юрій Афанасійович
Текст
Способ термообработки кристаллов германата висмута, BI4GE3O12, включающий их нагрев со скоростью -75-200 град/час до 970-1030°С, выдержку при этой температуре в течение 0,5-1,0 часа, охлаждение со скоростью 50-100 град/час до 900-960°С и далее до комнатной температуры со скоростью 100-200 град/час в кислородсодержащей атмосфере, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что процесс ведут в замкнутом объеме в парах оксида висмута (III), взятого -І количестве 3,3-5,3 г/м 3 . С Изобретение относится к области сцинтилляционной техники и предназначено для регистрации и спектрометрии гаммз-квантов и других элементарных частиц. Предлагаемый способ термообработки кристаллов германата висмута может быть использован при промышленном производстве сциитилляторов. Монокристалл германата висмута Bi4Ge3Oi2. обозначаемый в литературе (как и в настоящем тексте) сокращенно BGO, обладает совокупностью таких свойств как высокая плотность, механическая твердость, негигроскопичность, радиационная стойкость, высвечивание в удобной спектральной области с хорошим квантовым выходом и низким послесвечением. Это определяет его преимущества перед другими сцинтилляционными кристаллами, в том числе Na!(Te) и Crl(Na). Интенсивная люминесценция под воздействием ^облучения позволяет использовать кристаллы BGO в физике высоких энергий, позитронной компьютер-. ной томографии, ядерном приоборостроении. В качестве способа-прототипа выбран способ [1], являющийся наиболее близким по технической сущности к заявляемому. Термообработка по способу-прототипу заключается в том, что нагрев, выдержку и охлаждение кристаллов BGO в кислородсодержащей атмосфере с цепью улучшения сцинтилляционных параметров и увеличения выхода годных кристаллов осуществляют в следующих режимах; нагрев со скоростью 75-200 град/час до температуры 990 + 40°С, выдержку при этой температуре в течение 0,5-2 часов с пропусканием через кристалл постоянного электрического тока 2 плотностью 0,05-0.25 мА/см , охлаждение со скоростью 50-100 град/час до температуры 930 ±30°С и далее до комнатной со скоростью 100-200 град/час. Известный способ позволяет в 3-6 раз увеличить выход годных кристаллов BGO за счет улучшений их сцинтилляционных ха 9942 рактеристик, а, именно, возрастаний светового выхода на 20-60% и улучшения энергетического разрешения на 10-30% относительно этих величин для неотожжен5 иых сцинтилляторов. Улучшение сцинтилляционных характеристик кристаллов германата висмута в способе-прототипе обеспечивается /порядочением структуры эвлитина за счет процессов термодиффузии и термодиссоци- 10 ации метастэбмльных структурных фаз, залечивания кислородных вакансий в результате электропереноса и электролиза, снятия остаточных термоупругих напряжений. Выход годных кристаллов увеличивает- 15 ся за счет улучшений сцинтилляционных параметров. К недостаткам способа-прототипа по поставленной цели можно отнести следую20 щее 1. Принципиально достижимые максимальные значения светового выхода (относительно Nal(Te) для сцинтилляционных элементов размером 040x^0 мм не превышает значения 10,6%, а размером 25х10х 25 хЗ мм - значения 16,5%. При этом минимальные значения энергетического разрешения (для Ех - 0,662 МэВ) а зависимости от размера кристалла составляют 13-15%. 2. Воздействие на кристалл оказывает 30 кислород в своей молекулярной форме - Оз, являющийся менее активной, чем атомарная - О. Диссоциация же молекул 02 на атомы возможна лишь выше 1500°С. Согласно концепции кислогно-основного вза- 35 имодействия в решетке типа эвлитина со структурными единицами тетраэдров GeO
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for heat treatment of crystals of bismuth germanate
Автори англійськоюKukhtina Nina Mykolaivna, Ryzhykov Volodymyr Diamydovych, Pyrohov Yevhen Mykolaiovych, Borodenko Yurii Afanasiiovych, Burachas Stanislav Feliksovych
Назва патенту російськоюСпособ термообработки кристаллов германата висмута
Автори російськоюКухтина Нина Николаевна, Рыжиков Владимир Диамидович, Пирогов Евгений Николаевич, Бороденко Юрий Афанасьевич, Бурачас Станислав Феликсович
МПК / Мітки
МПК: C30B 33/02, C30B 29/32
Мітки: кристалів, вісмуту, термообробки, германату, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-9942-sposib-termoobrobki-kristaliv-germanatu-vismutu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб термообробки кристалів германату вісмуту</a>
Попередній патент: Спосіб виготовлення сцинтиляційного детектора
Наступний патент: Кухонний посуд
Випадковий патент: Спосіб відбору молочних корів на високу продуктивність