[发明专利]一种稀土掺杂硼酸镥钪闪烁单晶及其生长方法

权利要求书

1.一种稀土掺杂硼酸镥钪闪烁单晶，其特征在于，该单晶的化学式为(Lu_1-xSc_x)_1-yM_yBO₃，其中：0.1≤x≤0.7，0＜y≤0.1，M选自Ce、Pr、Eu、Tb或Yb中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的稀土掺杂硼酸镥钪闪烁单晶，其特征在于，0.3≤x≤0.5，0.003＜y≤0.01。

3.一种如权利要求1或2所述的稀土掺杂硼酸镥钪闪烁单晶的浮区法生长方法，包括以下步骤：

1)配料：以Lu₂O₃、Sc₂O₃、B₂O₃以及元素M的氧化物为原料，将所述原料按照晶体组成比例配料后充分混合制得混合料，其中B₂O₃过量5-7wt％；

2)烧结：将步骤1)中得到的混合料用等静压压成料棒，然后于900～1300℃进行烧结，烧结时间为5～100小时，制得多晶棒；

3)晶体生长：将多晶棒和籽晶安装在浮区炉中，密封并通入保护气体，然后升温至多晶棒和籽晶融化，升温同时多晶棒和籽晶分别同向或反向转动，转速为10～30rpm，保温10～15分钟，接种；然后经缩颈，放肩，等径生长及收尾进行晶体生长，在生长过程中，生长速度为3～20mm/h，浮区长度为料棒直径的0.5～2倍；

4)降温：晶体生长完毕后，以100-400℃/小时的速度降到室温，得到稀土掺杂硼酸镥钪闪烁单晶。

4.如权利要求3所述的稀土掺杂硼酸镥钪闪烁单晶的浮区法生长方法，其特征在于，所述元素M的氧化物为CeO₂、Pr₆O₁₁、Eu₂O₃、Tb₂O₃或Yb₂O₃中的一种或多种。

5.如权利要求3所述的稀土掺杂硼酸镥钪闪烁单晶的浮区法生长方法，其特征在于，所述步骤2)中，等静压的压力为100～200Mpa。

6.如权利要求3所述的稀土掺杂硼酸镥钪闪烁单晶的浮区法生长方法，其特征在于，所述步骤2)中，烧结温度为1000～1200℃。

7.如权利要求3所述的稀土掺杂硼酸镥钪闪烁单晶的浮区法生长方法，其特征在于，所述步骤3)中，转速为15～20rpm，生长速度为6～9mm/h。

8.如权利要求3所述的稀土掺杂硼酸镥钪闪烁单晶的浮区法生长方法，其特征在于，所述步骤3)中，浮区长度为料棒直径的1～1.5倍。