CS207285B1 - Method of making the polycrystallic scintillator - Google Patents

Method of making the polycrystallic scintillator Download PDF

Info

Publication number
CS207285B1
CS207285B1 CS384779A CS384779A CS207285B1 CS 207285 B1 CS207285 B1 CS 207285B1 CS 384779 A CS384779 A CS 384779A CS 384779 A CS384779 A CS 384779A CS 207285 B1 CS207285 B1 CS 207285B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
temperature
cylinder
polycrystalline
scintillator
blank
Prior art date
Application number
CS384779A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Otakar Richter
Ladislav Fojtik
Tibor Vasek
Original Assignee
Otakar Richter
Ladislav Fojtik
Tibor Vasek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otakar Richter, Ladislav Fojtik, Tibor Vasek filed Critical Otakar Richter
Priority to CS384779A priority Critical patent/CS207285B1/en
Publication of CS207285B1 publication Critical patent/CS207285B1/en

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu výroby polykrystalického scintilátoru pomocí programovaného tepelného zpracování, které následuje po plastické deformaci monokrystalu.The invention relates to a process for the production of a polycrystalline scintillator by means of a programmed heat treatment following a plastic deformation of the single crystal.

Jsou známy způsoby kultivace scintilačních krystalů alkalických halogenidů tažením na zárodku nebo kelímkovými metodami. Při těchto způsobech se vychází z orientovaného zárodku a požadovaným výsledkem je poměrně homogenní monokrystal. Metody kultivace jsou zvláště u velkorozměrových krystalů náročné časově i pokud jde o technické vybavení. Největší dosažitelné rozměry takto získaných scintilačních krystalů jsou omezeny rozměry kelímků a pecí a ztráty materiálu při obrábění na požadovaný tvar jsou značné. Monokrystalické velkorozměrové scintilátory jsou kromě toho velmi citlivé na mechanické i tepelné rázy a snadno praskají podle ploch dokonalé štěpnosti.Methods for culturing alkali halide scintillation crystals by seed-drawing or crucible methods are known. These methods start from an oriented nucleation and the desired result is a relatively homogeneous single crystal. The cultivation methods are particularly time-consuming and technical in particular for large-size crystals. The largest achievable dimensions of the scintillation crystals thus obtained are limited to the dimensions of the crucibles and furnaces and the material loss during machining to the desired shape is considerable. In addition, monocrystalline large-scale scintillators are very sensitive to mechanical and thermal shocks and easily crack according to areas of perfect cleavage.

Je však známo, že vyhovující optické vlastnosti má i polykrystalický materiál složený z množství náhodně krystalograficky orientovaných bloků, při zachování dokonalého optického kontaktu mezi jednotlivými bloky, pokud jde o látku opticky izotropní.However, it is known that polycrystalline material composed of a plurality of randomly crystallographically oriented blocks has satisfactory optical properties, while maintaining perfect optical contact between the individual blocks with respect to the optically isotropic substance.

Krystaly alkalických halogenidů po ohřevu na teplotu blízkou bodu tání lze plasticky deformovat. Po ochlazení však takto deformované krystaly v důsledku značného mechanického pnutí zpravidla praskají, eventuálně se rozpadnou na jednotlivé části. Luminiscenční vlastnosti scintilačních krystalů alkalických halogenidů se již po mírné plastické deformaci prudce zhoršují.The alkali halide crystals can be plastically deformed after heating to a temperature near the melting point. After cooling, however, such deformed crystals usually burst due to considerable mechanical stress or eventually disintegrate into individual parts. The luminescence properties of alkali halide scintillation crystals deteriorate sharply after slight plastic deformation.

Tyto nedostatky odstraňuje způsob výroby polykrystalického scintilátoru podle vynálezu. Výchozím scintilačním materiálem rozumíme aktivovaný alkalický halogeňid, který byl získán krystalizací z taveniny ve formě libovolného geometrického tvaru — ingotu — s vnitřní monokrystalickou nebo polykrystalickou texturou. Tento ingot je plasticky deformován. Podstatou vynálezu je způsob převedení výchozího plasticky deformovaného polotovaru programovým tepelným zpracováním na polykrystalický agregát zhruba izometrických, angulámích krystalových bloků, které spolu těsně souvisejí. Plasticky deformovaný polotovar se žíhá při konstantní teplotě nižší než je bod tání a vyšší než je teplota tváření daného materiálu, přičemž dochází v objemu plasticky přetvořeného polotovaru k rekrystalizaci a rovnoměrnému uvolnění mechanického pnutí. Následuje postupné pozvolné snižování teploty vyžíhaného polotovaru. Původně homogenní materiál se přemění na soudržný agregát i náhodně orientovaných, vzájemně těsně souvisejících bloků. Velikost těchto bloků a tím i vlastnosti scintilátoru lze přitom ovlivňovat dobou trváníThese drawbacks are overcome by the process for producing the polycrystalline scintillator according to the invention. By starting scintillation material we mean activated alkali halide, which was obtained by melt crystallization in the form of any geometric shape - ingot - with internal monocrystalline or polycrystalline texture. This ingot is plastically deformed. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for converting a preformed plastically deformed blank by programmatic heat treatment into a polycrystalline aggregate of approximately isometric, angular crystal blocks that are closely related. The plastically deformed blank is annealed at a constant temperature below the melting point and above the forming temperature of the material, recrystallizing and uniformly releasing the mechanical stress in the volume of the plastically deformed blank. The temperature of the annealed blank gradually decreases gradually. Originally homogeneous material is transformed into a cohesive aggregate of randomly oriented, closely related blocks. The size of these blocks and hence the properties of the scintillator can be influenced by the duration

ného tepelného zpracování.heat treatment.

Takto vzniklý polykrystalický agregát je opticky t.j. ekvivalentní monokrystalu, má srovnatelné scintilační vlastnosti a předčí monokrystal odolností proti nárazům, vibracím a tepelným šokům.The polycrystalline aggregate thus formed is optically i.e. equivalent to a single crystal, has comparable scintillation properties, and surpasses the single crystal with shock, vibration and thermal shock resistance.

Způsob výroby polykrystalického scintilátoru podle vynálezu umožňuje s výhodou vyrobit polykrystalické scintilátory v podobě desek, tyčí i jiných libovolných geometrických tvarů, jejichž rozměry přesahují rozměry krystalů připravovaných ostatními známými metodami. Zároveň při tomto způsobu výroby jsou podstatně menší ztráty materiálu při opracování, protože při tváření lze polotovar zhotovit přesně podle požadovaných rozměrů s minimálním přídavkem na obrobení.The process for producing a polycrystalline scintillator according to the invention makes it possible advantageously to produce polycrystalline scintillators in the form of plates, rods and other arbitrary geometric shapes whose dimensions exceed those of the crystals prepared by other known methods. At the same time, in this method of manufacture, the material loss during machining is considerably reduced, since during forming the blank can be manufactured exactly to the desired dimensions with a minimum machining allowance.

Luminiscenční vlastnosti scintilátorů tvořených polykrystalickým agregátem jsou stejné nebo lepší než u výchozího scintilaěního materiálu.The luminescent properties of the polycrystalline aggregate scintillators are equal to or better than the starting scintillation material.

Způsob výroby polykrystalického scintilátoruProcess for producing a polycrystalline scintillator

Claims (1)

PŘEDMĚTSUBJECT Způsob výroby polykrystalického scintilátoru z aktivovaných alkalických halogenidů ve tvaru ingotu připraveného krystalizaci z taveniny a plasticky deformovaného, vyznačený tím, že žíháním polotovaru při konstantní teplotě, která je nižší než bod tání a vyšší než teplota tváření daného materiábyl experimentálně vyzkoušen. Jako výchozího polotovaru bylo použito válcového monokrystalu NaJ(Tl) vypěstovaného z taveniny v kelímku, jehož poměr průměru válce k výšce válce byl 1:1. Tento válec byl působením krystalograficky obecně orientovaného tlaku řádově 1 až 10 MPa přetvořen do tvaru kruhové desky, jejíž průměr k výšce byl v poměru 10:1. Tváření monokrystalu probíhalo při teplotě 600 °C a ihned poté byl polotovar přenesen do žíhací pece, kde byl po dobu , 12 hodin udržován při teplotě nejméně o 10 °C nižší, než je odpovídající bod tání materiálu NaJ(Tl). Po uplynutí této doby byla teplota snižována průměrnou rychlostí 5 °C/h až na teplotu okolí. Vzniklý polykrystalický scintilátor byl i dokonale soudržný, průhledný a byl tvořen náhod- í ně orientovanými, většinou izometrickými a angu- ! lámími zrny o rozměrech 5 až 10 mm. Jeho scintilační vlastnosti byly vyhovující.A process for producing a polycrystalline scintillator from activated alkali halides in the form of a melt crystallized and plastically deformed ingot, characterized in that the annealing of the blank at a constant temperature lower than the melting point and higher than the forming temperature of the material has been experimentally tested. A cylindrical single crystal NaJ (T1) grown from a melt in a crucible, whose ratio of the diameter of the cylinder to the height of the cylinder was 1: 1, was used as the starting material. This cylinder was transformed into a circular plate whose diameter to height was in the ratio of 10: 1 under the influence of a generally oriented pressure of the order of 1 to 10 MPa. The single crystal was formed at a temperature of 600 ° C and immediately afterwards the blank was transferred to an annealing furnace where it was kept at a temperature at least 10 ° C lower than the corresponding melting point of NaJ (T1) for 12 hours. After this time, the temperature was lowered at an average rate of 5 ° C / h to ambient temperature. The resulting polycrystalline scintillator was also perfectly cohesive, transparent and consisted of randomly oriented, mostly isometric and angu- lar! broken grains with dimensions of 5 to 10 mm. Its scintillation properties were satisfactory. VYNÁLEZU i lu, a následujícím postupným pozvolným snižováním teploty na teplotu okolí, se vytvoří soudržný polykrystalický agregát s náhodně orientovanými angulámími krystalovými bloky, navzájem těsně souvisejícími.OF THE INVENTION, followed by a gradual slowing of the temperature to ambient temperature, a cohesive polycrystalline aggregate is formed with randomly oriented angular crystal blocks closely related to each other.
CS384779A 1979-06-04 1979-06-04 Method of making the polycrystallic scintillator CS207285B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS384779A CS207285B1 (en) 1979-06-04 1979-06-04 Method of making the polycrystallic scintillator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS384779A CS207285B1 (en) 1979-06-04 1979-06-04 Method of making the polycrystallic scintillator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS207285B1 true CS207285B1 (en) 1981-07-31

Family

ID=5379771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS384779A CS207285B1 (en) 1979-06-04 1979-06-04 Method of making the polycrystallic scintillator

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS207285B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5633732B2 (en) Sapphire single crystal manufacturing method and sapphire single crystal manufacturing apparatus
US20090120351A1 (en) Method for Growing Single Crystals of Metals
CN103952759B (en) The built-in Bridgman-Stockbarger method of calandria is prepared method and the device of calcium fluoride crystal
US4096025A (en) Method of orienting seed crystals in a melt, and product obtained thereby
US4840699A (en) Gallium arsenide crystal growth
JP2016121264A (en) Phosphor and method for producing the same
CS207285B1 (en) Method of making the polycrystallic scintillator
CN110453283A (en) Mould and method for growing and sealing sapphire tube by capping-type seeding guided mode method
US5322591A (en) Hydrothermal growth on non-linear optical crystals
KR101530349B1 (en) The insulation structure for a sapphire single crystal growth
CN209890761U (en) Preparation device of cerium-doped lanthanum bromide
CN1283852C (en) Method for growing gadolinium silicate scintillation crystal
CN110468451A (en) A kind of mold and method for EFG technique growth end seal sapphire pipe
JP3128173B2 (en) Method and apparatus for producing bismuth germanate single crystal
CN106757353A (en) The growing method of bismuth germanate single crystal
CN101377014A (en) Method for preparing large size lithium tetraborate piezoelectric crystal
RU168533U1 (en) INSTALLATION FOR GROWING SINGLE CRYSTALS
CN111549376A (en) Cerium-doped lanthanum bromide scintillation crystal and growth method thereof
KR20190075411A (en) Crucible Member Capable of Removing Lineage Defect, Apparatus and Method for Growing Sapphire Single Crystal of High Quality Using the Same
RU1503355C (en) Stepanov's method of seeding in profile corundum monocrystal growing
RU2555901C1 (en) Method of obtaining scintillation monocrystals based on lanthanum bromide
CN101831712A (en) Crystal annealing device in growth furnace
CN110685013A (en) Antimonide crystal growth device and method
RU2791643C1 (en) Method for growing germanium or silicon single crystals and a device for its implementation
Jin et al. Growth of undoped GaAs single crystal by pulling-down method