DE3107635A1 - Kristallischer koerper aus quecksilber (ii)-iodid fuer einen strahlungsdetektor und verfahren zur herstellung eines solchen koerpers - Google Patents
Kristallischer koerper aus quecksilber (ii)-iodid fuer einen strahlungsdetektor und verfahren zur herstellung eines solchen koerpersInfo
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Description
-A-
10983 M.ν.Β/Ε
PURDUE RESEARCH FOUNDATION West Lafayette, Indiana (V.St.A.)
Kristallischer Körper aus Quecksilber(II)-iodid für einen Strahlungsdetektor und Verfahren zur
Herstellung eines solchen Körpers
Die vorliegende Erfindung betrifft einen kristallischen Körper gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft
die Erfindung Verfahren zum Herstellen solcher kristallischen Körper.
Es sind bereits verschiedene Verfahren zum Züchten von Kristallen aus Quecksilber(II)-iodid oder Mercuriiodid (HgI2)
bekannt, z.B. aus Aceton- oder DMSO-Lösungen (US-PS 39 69 182), durch Rekristallisation der gelben, orthorhombischen Hochtemperatur-Modifikation
in die rote, tetragonale Niedrigtemperaturmodifikation
(US-PS 39 41 648) und durch Dampftransport (US-PS 40 30 964). Die vielen Probleme, die beim derzeitigen
Stand der Technik auftreten, sind in den oben genannten Patentschriften beschrieben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einige Effekte von Unreinheiten in den Kristallen zu unterdrücken
und in manchen Fällen Plättchen anstelle von relativ dicken Kristallen, wie sie im Stand der Technik beschrieben werden,
zu gewinnen.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete
Erfindung gelöst.
Durch die Erfindung wird also ein einfaches, polymergesteuertes Verfahren zum Züchten von Kristallen angegeben, das hochwertige
Hglj-Plättchen mit elektrischen Eigenschaften liefert,
die sich für Kernstrahlungsdetektoren eignen. Die große Bedeutung des vorliegenden Verfahrens liegt darin, daß weder
sehr reines Ausgangsmaterial noch die vielen Reinigungsschritte benötigt werden, die beim Stand der Technik erforderlich sind,
und daß es schnell Kristalle der gewünschten Größe liefert.
Zur Zeit ist der Mechanismus der Plättchenbildung noch nicht
völlig geklärt. Anscheinend ist jedoch ein Polymer von Wichtigkeit,
daß im Kristallzüchtungsbereich transportiert, formiert und dissoziiert.
Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet es, schnell und
billig HgI2-Kristalle herzustellen, die in Strahlungsdetektoren,
insbesondere Detektoren für hochenergetische Strahlung, wie Röntgen- und Gammastrahlung verwendet werden können. Das
Verfahren gemäß der Erfindung liefert Hgl^-Kristalle, die bei
Verwendung in einem Detektor ein hohes Auflösungsvermögen ergeben. Ferner liefert das Verfahren gemäß der Erfindung
sehr dünne, plättchenförmige Kristalle aus HgI.- für Detektoren, so daß die normalen mechanischen Operationen, wie Schneiden,
Schleifen und Polieren, die bei den bekannten Hgl^-Kristallen
ausgeführt werden mußten, unnötig sind.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Apparatur zur Erzeugung
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— ο *™
der Kristalle von Beispiel 1 dieser Erfindung;
Fig. 2 eine graphische Darstellung von elektrischen Eigenschaften eines Kristalles,der gemäß dem Beispiel 1 dieser Erfindung
erzeugt wurde;
Fig. 3 eine Photographie, die die Kristallstruktur einiger
Plättchen zeigt, die auf Millimeterpapier liegen und gemäß Beispiel II der Erfindung hergestellt wurden;
Fig. 4 eine Photographie, die die Kristallstruktur von mehreren plättchenförmigen Kristallen zeigt, die nach einem Verfahren
ähnlich Beispiel II erzeugt wurden, wobei jedoch Polyethylen anstelle von Styrol im Ausgangsmaterial verwendet wurde;
Fig. 5 eine graphische Darstellung eines Spektrums von einer
241
" Am-Energiequelle, das das Energieauflösungsvermögen eines
" Am-Energiequelle, das das Energieauflösungsvermögen eines
Kristalles, der mit Polyethylen hergestellt wurde, zeigt, und
Fig. 6 eine graphische Darstellung eines Spektrums, das von
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einer Am-Quelle stammt und das Energieauflösungsvermögen eines Kristalles, der mit Styrol hergestellt wurde, zeigt.
einer Am-Quelle stammt und das Energieauflösungsvermögen eines Kristalles, der mit Styrol hergestellt wurde, zeigt.
Die Kristallplättchen werden bei dem Verfahren gemäß der Erfindung
aus analysenreinem Ausgangsmaterial hergestellt, das für die Maßstäbe dor Festkörperphysik ziemlich unrein ist.
Das Verfahren zum Züchten von Kristallen, das hier angegeben wird, liefert Kristalle, die nicht durch Verunreinigungen verdunkelt
oder geschwärzt sind und die deshalb als Hochenergiedetektoren verwendet werden können.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird während der Kristallbildung
von einem Bestandteil oder Zusatz Gebrauch gemacht, der polymerisiert und die schädlichen Einflüsse einige^Unreinheiten
auf den gebildeten Kristall beseitigt während gleichzeitig einige erwünschte Eigenschaften derselben Kristalle verbessert
werden.
Bei der Herstellung von Hg Cl./ Hg3Br3 und Hg3I3 haben die gebildeten
Kristalle häufig eine rauchartige oder bräunliche Färbung. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann
das rauchfarbene Aussehen der Kristalle oft beseitigt werden. Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung werden im allgemeinen
weniger als 1 Gewichtsprozent von CN-haltigen Verbindungen
verwendet, wie Hg(SCN)2 und NH4SCN, die mit dem für
das Kristallzüchten verwendeten Ausgangsmaterial in eine Ampulle eingeschlossen werden. Wenn die Temperatur beim Kristallzüchten
nicht zu hoch ist, sie liegt generell unter 500 0C, so werden die gewünschten Ergebnisse erzielt, da sich (CN) Polymer
bildet, welches sehr stabil ist und die Flüchtigkeit einiger anderen Stoffe verringert, die an es gebunden werden.
Hierdurch werden häufig dunkle Rückstände aus Unreinheiten verstärkt zurückgehalten, die dadurch die Wachstums- oder Ablagerungszonen
nicht so leicht erreichen. Bei Materialien mit breiter Bandlücke läßt sich dies leichter sehen. Bei der Sublimation
von Hg-Cl2 verbleibt im heißen Quellenende bei 400 0C
eine gummiartige, dunkle und blasige Maso&e, während der Niederschlagsbereich,
wo die Kristalle wachsen, einen viel höheren Anteil din Kristallen, die vollständig farblos waren, enthielt.
Wenn CN-haltige Verbindungen z.B. für HgS, HgI2 und Hg2Cl3
verwendet werden, sind die entstehenden Kristalle flach und lassen sich daher besser als Detektoren und Proben für optische
Untersuchungen verwenden als wenn sie geschliffen und
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poliert werden müßten, um flache Oberflächen aus Polyedern zu erhalten. Vermutlich erreicht einiges des (CN) -Polymers
den Ort der Kristalle und lenkt auf irgend eine Weise das Wachstum in eine ebene Richtung.
Kristalle aus HgI2 mit erhöhtem organischem Anteil haben anscheinend
eine bessere elektronische Löcherbeweglxchkeit. Es kann sein, daß die Schichten der pseudolaminaren Struktur
des HgI- durch organische Moleküle zusammengehalten werden, was die Beweglichkeit verbessert.
Bei dem vorliegenden Verfahren werden absichtlich organische Verunreinigungen, z.B. CN-Gruppen, die normalerweise als schädlich
erachtet werden, in das System eingeführt. Die experimentellen Ergebnisse, die nachfolgend im einzelnen beschrieben
werden, zeigen jedoch im Gegenteil, daß die Effekte sogar nützlich sind.
Beispiel 1
Züchten von Hgl»-Plättchen in Anwesenheit von CN-Gruppen
5 g ancilysenreines Quecks Llber (ΓI) -iodid der Firma Mallinckrodt
wurden zusammen mit 20 mg NH.SCN und 25 mg Hg(SCN)2 in ein etwa
180 mm langes Quarzglasröhrchen mit einem Innendurchmesser von 18 mm eingeschmolzen. Das eine, heiße Ende des Röhrchens, in
dem sich die Chemikalien befanden, wurde auf 230 0C gehalten,
während das andere, kalte Ende auf Raumtemperatur gehalten wurde. Nachdem dies über Nacht gelaufen war, wurde die Charge
aus dem Ofen entnommen. Es waren einige wenige Kristalle der roten Niedertemperaturmodifikation entstanden, die eine flache
Morphologie hatten. Die Apparatur, die zur Herstellung dieser Kristalle verwendet wurde, ist in Fig. 1 dargestellt. Das Aus -
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gangsmaterial 10 befindet sich im linken Ende des Quarzrohres 1.2. Durch das oben beschriebene Verfahren wurden Kristalle mit
einer Breite von etwa 2 bis 3 mm und einer Dicke von etwa 1/10 mm erzeugt. Am Ende des Prozesses verblieb ein schwarzer
Rückstand 14 im Quarzrohr 12. Die Hochtemperaturmodifikation der Kristalle ist bei 16 angedeutet, die Niedertemperaturmodifikation
bei 18. Ein gelber Niederschlag blieb bei 20 zurück. Das Ausgangsmatcrial am linken Ende des Quarzrohres war einer
Temperatur von 230 0C ausgesetzt, während das rechte Ende des
Quarzrohres sich auf Raumtemperatur, z.B. 20 bis 25 0C, befand,
Mit Hilfe von Styrol wurden große HgI2-Plättchen gezüchtet.
Etwa 1 Gewichtsprozent Styrol wurde mit HgI2 in eine Ampulle
oder ein Röhrchen eingeschmolzen. Das Quellenende mit den Materialien wurde auf etwa 230 0C erhitzt, während das andere
Ende des Röhrchens ungefähr auf Raumtemperatur gehalten wurde. Innerhalb eines Tages bilden sich mehr rote Plättchen als bei
Verwendung von NH.SCN. Um große Plättchen bis zu einem cm Breite
oder Durchmesser oder mehr als 2 bis 3 mm Querabmessung zu erhalten, wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem keine weiteren
Stoffe benötigt worden.
Bei diesem Verfahren werden für wenige Stunden der größte Teil des Röhrchens und das bisherige Raumtemperaturende auf 230 0C
erhitzt und das Quellenende auf etwa 150 0C erhitzt, indem die
Lage des Röhrchens im Ofen entsprechend geändert wurde. Dies erfolgte nach einem Tag normalen Kristallzüchtens. Das HgI2 *
Styrol und etwas des Polystyrols werden dadurch veranlaßt, sich zum Quellenende zurückzubewegen, injdem sich mehr Polystyrol
bildet. Das Rohr wird dann wieder mit dem Quellenende bei 200 0C,
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dem anderen Ende bei Raumtemperatur gefahren. Nun bilden sich rote Hg2~Plättchen unterhalb von 127 0C. Dieser Zyklus wird
wenige Male wiederholt und danach findet das abschließende Kristallzüchten für einige Tage oder mehr statt, wobei Kristalle
erhalten werden, die eine Querabmessung von mehr 1 cm haben.
Bei diesem Beispiel wurde 99,9 % reines pulverförmiges 2
der Firma Mallinckrodt zusammen mit etwa 1 Gewichtsprozent
oder weniger Styrol oder Polyethylen in eine evakuierte Quarzglasröhre eingeschlossen. Typische Abmessungen der Röhre waren
22 mm Innendurchmesser und eine Länge von etwas über 20 cm. In der Ampulle befanden sich etwa 25 g pulverförmiges HgI2 und
etwa 250 mg flüssiges Styrol.
Das Quellenende mit dem Pulver wurde auf 230 0C erhitzt, während
das andere Ende der Ampulle auf einer Temperatur in der Nähe der Raumtemperatur gehalten wurde. Dies geschah, nachdem sämtliches
Pulver in der Ablagerungszone des Rohres durch Erhitzung des Rohres an dieser Stelle entfernt wurde, um das HgI- zu verdampfen
und ein Zuviel an Kristallkeimbildung zu beseitigen. Innerhalb weniger Tage bildeten sich unterhalb von 127 0C einige
bis 3 mm breite und bis zu 0,5 mm dicke Plättchen der Niedertemperaturmodifikation
des Hgl«. Wenn jedoch eine hohe Ausbeute
an großen (breiten) Plättchen erzielt werden soll, bringt man für einige wenige Stunden oder mehr das Quellenende auf eine
Temperatur in der Nähe von 150 0C und den Rest der Röhre auf
230 0C. Durch diese Behandlung werden alle Kristalle aus den
Niederschlagszonen entfernt und eine gründlichere Reaktion am Quellenende ermöglicht, die die Bildung von Polystyrol zur
Folge hat. Dieses Polystyrol wird während des folgenden chemischen Dampftransportes langsam verdampfen und fördert anscheinend
das Piattulxjnwachstum. Auf alle KiJIo ist es nach wenigen
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Gradientenwechseln möglich, mit dem Quellenende bei 230° und dem anderen Ende in der Nähe der Raumtemperatur ein Plättchen
aus der roten Form des HgI2 zu erhalten, das über einen cm breit
und über 200 μπι dick ist. Innerhalb von ungefähr zwei Tagen
bilden sich noch viel mehr Plättchen,deren Breite ungefähr 0,5 cm beträgt. In Fig. 3 sind einige Plättchen, die auf
Millimeterpapier liegen, dargestellt. Die Beschädigung, die beim größten Kristall sichtbar ist, wurde beim öffnen der Ampulle
durch die schnell einströmende Luft verursacht und Fehler
dieser Art wurden bei späteren Chargen vermieden.
In Fig. 4 werden weitere Hg2-Kristalle gezeigt, die in einem
ähnlichen Verfahren jedoch unter Verwendung von Polyethylen anstelle von Styrol im Ausgangsmaterial erzeugt wurden^. Dies
ist insofern einfacher, als Polyethylenfolxe leichter abzumessen und in ein Rohr eingeschmolzen werden kann, ohne daß das
Zuschmelzen des Rohres durch die Bildung von Siliciumcarbid gestört wird. Wenn das Polymer bereits gebildet ist, steht am
Quellenende ein reichlicher Vorrat zur Verfügung, auch nachdem das gesamte Rohr auf eine Temperatur im Bereich von 150 0C bis
230 0C erhitzt wurde, um die Ingredienzien zur Reaktion zu
bringen. Bei dieser Charge, bei der der Kristallzüchtungstexl 40 Stunden dauerte, verblieb immer noch 80% des Polymers in
der Nähe der Quelle bei 230 0C. Diese Charge, bei der ein Röhrchen
mit einem Innendurchmesser von 18 mm verwendet wurde, das 15 g HgI2 und 150 mg Polystyrol enthielt, hä'tte noch größere
und noch mehr Plättchen ergeben, wenn das Kristallzüchten noch langer fortgesetzt worden wäre.
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Ziel: Beurteilung der Eignung der erhaltenen Kristalle für Detektoren für die Niederenergie-Gaminastrahlungs— und Röntgenstrahlungs-Spektrometrie.
Herstellung der Detektoren: Zur Herstellung der Detektoren
wurden auf beide Seiten der Proben Aquadaq-Kontakte aufgestrichen.
Als Anschlußleitungen wurden Golddrähte verwendet. Nach 60 Minuten Trocknen in Luft wurde die Probe mit Humiseal
besprüht und über Nacht getrocknet. Es wurden zwei Detektoren aus HgI2 und ein Detektor aus HgS hergestellt.
Dunkelstrommessung: Die Kristalle sind stark photoleitend.
Die Detektoren zeigen Dunkelströme, die nach dem anfänglichen Anlegen von Spannung oder einem Erhöhen der Spannung mit der
Zeit abnehmen. Die Detektoren erforderten langsame Anstiege von 5 bis 10 Volt über einen Zeitraum von etwa einer halben
Minute.
Ergebnisse:
Purdue JG~1 (hergestellt nach dem Verfahren gemäß
Beispiel I):
2 aktive Fläche λ, 2mm
100 nach 100 V 40 5 Min. 20 pA
| Dicke | % 100 μπί, |
| Volt 10 | 50 |
| pA 1,2 | 20 |
| HgI2 Purdue JG- | 2 (herges |
| Beispiel I): | |
| Dicke | ΐ 100 μπι, |
| Volt 10 | 50 |
| pA 2,6 | 17 |
aktive Fläche 100 nach 34 5 Min.
4mm
100 V 30 pA
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Röntgenstrahlungsmessungen mit den Detektoren
Das Ansprechen der Detektoren auf Röntgenstrahlung wurde mit Hilfe einer Fe-Quelle gemessen, die Röntgenstrahlung mit
einer Energie von 5,9 keV emittiert. Das Ergebnis, das mit dem HgI--Purdue-JG-1-Detektor erzielt wurde, ist in Figur 2 dar-
55 gestellt. Die Energieauflösung des Fe-Gipfels ist 1,2 keV
(Halbwertsbreite). Das elektronische Rauschen, gemessen als Linienbreite eines Pulsers, der mit dem Eingang des Systems
über eine kleine Kapazität (0,2 pF) gekoppelt war, betrug 950 eV (Halbwertsbreite). Die Energieauflösung des Systems
war ohne Detektor 320 eV (Halbwertsbreite), was bedeutet, daß die Verschlechterung der Auflösung durch die Elektronik, die
mit dem Detektor verbunden ist, vernachlässigt werden kann.
Das Ergebnis, das mit dem anderen Detektor (JG-2) erhalten wurde, ist geringfügig schlechter (nicht dargestellt).
Bemerkungen: Der Leckstrom, der bei den gemessenen Detektoren beobachtet wurde, ist immer noch etwas größer als er üblicherweise
bei guten HgI2-Detektoren auftritt. Der Grund könnte in dem niedrigeren spezifischen Widerstand des Kristalles liegen.
Es ist auch möglich, daß ein Oberflächenisolationsstrom existiert, da die Proben wegen der kleinen Abmessungen der
Plättchen nicht geätzt worden waren, wie es üblicherweise bei der Herstellung solcher Detektoren der Fall ist. Wegen der
geringen Dicke der Proben ist außerdem die Kapazität der Detektoren
verhältnismäßig hoch. Sowohl die Stromwerte als auch die Kapazitätswerte haben eine Erhöhung des elektronischen
Rauschens zur Folge, das sich als größere Halbwertsbreite des Pulsers äußert und dementsprechend das Röntgensprektrum verschlechtert.
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Bei den ersten Arbeiten wurden Hg^-Plättchen, HgS-Zinnober-Plättchen
und Hg2Br^-Plättchen unter Verwendung von weniger als
1 Gewichtsprozent von Mischungen von NH4SCN und HgSC^ hergestellt.
Anscheinend bilden sich die Plättchen während der Bildung des Paracynogenpolymers (CN) . Diese Kristalle waren kleiner
und brachten nicht die ausgezeichnete Auflösung beim Nachweis von Röntgenstrahlung, wie diejenigen, die unter Verwendung
von Styrol und Polyethylen hergestellt worden waren.
Die Brauchbarkeit von Mercuriiodid bei Raumtemperatur für die Röntgenspektrometrie wurde berichtet und diesseits wurde festgestellt,
daß die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Plättchen eine außergewöhnlich gute optische Klarheit
haben.
Wegen der Plättchenform der Kristalle wird die Detektorherstellung
auf das Aufbringen von Kontakten auf die beiden Seiten der geätzten Kristalle vereinfacht, indem man eine Graphitsuspension
(Aquadag) aufbringt oder dünne Schichten aus Palladium aufdampft. In die Kontaktbereiche wurden dünne Drähte
eingebettet und der ganze Kristall wurde an einem Keramiksubstrat befestigt.
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Em mit einer Am-Quelle erhaltenes Spektrum ist in Fig. 5 dargestellt. Der hierfür verwendete spezielle Detektor stammte von einer mit Polyethylen gefahrenen Kristallzüchtungscharge,
Em mit einer Am-Quelle erhaltenes Spektrum ist in Fig. 5 dargestellt. Der hierfür verwendete spezielle Detektor stammte von einer mit Polyethylen gefahrenen Kristallzüchtungscharge,
2
er hatte eine Fläche von 3mm und war ungefähr 100 μπι dick. Er wurde mit 250 Volt vorgespannt. Die Linienbreite der 59,5 keV-Linie betrug 1,14 keV (Halbwertsbreite).
er hatte eine Fläche von 3mm und war ungefähr 100 μπι dick. Er wurde mit 250 Volt vorgespannt. Die Linienbreite der 59,5 keV-Linie betrug 1,14 keV (Halbwertsbreite).
Mit einem anderen, unter Verwendung von Styrol hergestellten Kristall wurde für die Röntgenenergieauflösung Fe-5,9-keV-Linie
ein Wert von 400 eV (Halbwertsbreite) gemessen. Dieses
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Spektrum ist in Fig. 6 dargestellt. Der Beitrag des elektronischen
Rauschens zu dieser Linienbreite, gemessen als Breite der Pulserlinie betrug 300 eV (Halbwertbreite). Der Detektor
war mit 250 Volt vorgespannt und die verwendete Formungszeitkonstante war 6 MikroSekunden. Das elektronische System (ohne
Detektor), das mit einem speziell optimierten, bei Raumtemperatur betriebenen Feldeffekttransistor arbeitete, trug
260 eV (Halbwertsbreite) zur Linienbreite bei, wie es dem entspricht.
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Claims (14)
1. Kristallischer Körper aus Quecksilber(II)-iodid, d adurch
gekennzeichnet, daß er eine plättchenförmige Gestalt hat und Verunreinigungen, die von
einem bei der Kristallzüchtung verwendeten organischen Transportmittel herrühren, enthält.
2. Kristallischer Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen
farblos und optisch klar ist.
3. Kristallischer Körper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er die Form eines plättchenförmigen
Einkristalles mit einer Breite von etwa 2 bis 3 mm und einer Dicke von etwa 0,1 mm hat.
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COgTgGHECK MÖNCHEN NR. 69148-800
> «ANKKOMTO MYPOBANK MONCtUN (BLg 700800401 KTO. 60ή0 88?3?β SWIPT IIYPÖ 08 MM
4. Kristallischer Körper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er die Form
eines plättchenförmigen Einkristalles mit einer Breite von etwa 10mm und von einer Dicke von mindestens 0,2 mm hat.
5. Verfahren zum Herstellen eines kristallischen Körpers nach Anspruch 1 durch Züchten aus der Dampfphase, dadurch
gekennzeichnet, daß Quecksilber(II)-iodid-Ausgangsmaterial
zusammen mit einem organischen Transportmaterial in ein Ende eines vakuumdichten Gefäßes eingeschlossen wird
und daß die Temperatur in diesem einen Ende des Gefäßes sowie die Temperatur im anderen Ende des Gefäßes gesteuert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Quecksilber(II)-iodid-Ausgangsmaterial analysenrein ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Transportmaterial
eine CN-haltige Verbindung ist.
8. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur am einen Ende
des Gefäßes so gesteuert wird, daß sie 500 "C nicht überschreitet
und daß die Temperatur am anderen Ende im wesentlichen auf normaler Raumtemperatur gehalten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch g ekennzeich
net, daß die Temperatur des Ausgangsmaterials und des organischen Transportmaterials so oszilliert
wird, daß ein Wachsen sowie ein Wiederverdampfen von Kristallmaterial im anderen Ende des Gefäßes eintritt.
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10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zuerst die Temperatur am einen Ende des Kolbens, der das Ausgangsmaterial hält, auf etwa
230 0C und die Temperatur am anderen Ende des Gefäßes in der
Nähe der normalen Raumtemperatur gehalten wird und daß nach etwa einem Tag normalen Kristallwachstums für wenige Stunden
das eine Ende auf etwa 150 0C gehalten und gleichzeitig der
Rest des Gefäßes auf etwa 230 0C erhitzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10r dadurch gekennzeichnet,
daß der beschriebene Temperaturzyklus zur Erhöhung der Ausbeute an plättchenförmigem Kristallmaterial
wiederholt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 9 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Transportmaterial Styrol ist.
13. Verfahren nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 8 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Transportmaterial Polyethylen ist.
14. Verwendung eines kristallischen Körpers nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einem Detektor für energiereiche Strahlung.
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/125,157 US4282057A (en) | 1980-02-27 | 1980-02-27 | Vapor growth of mercury iodide for use as high energy detectors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3107635A1 true DE3107635A1 (de) | 1982-01-21 |
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|---|---|---|---|
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| IL (1) | IL62099A0 (de) |
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Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2478135A1 (fr) * | 1980-03-11 | 1981-09-18 | Centre Nat Etd Spatiales | Procede de nucleation et de croissance d'un monocristal dans une enceinte tubulaire fermee et produits obtenus |
| US4554150A (en) * | 1983-10-14 | 1985-11-19 | University Of Southern California | Detector grade mercuric iodide |
| US4966763A (en) * | 1989-07-24 | 1990-10-30 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Direct vapor/solid synthesis of mercuric iodide using compounds of mercury and iodine |
| ES2077496B1 (es) * | 1993-04-22 | 1998-01-01 | Invest Energeticas Medio Ambie | Sistema de fabricacion de microdetectores de radiacion basados en hgi2. |
| IL143850A0 (en) * | 2001-06-19 | 2002-04-21 | Real Time Radiography Ltd | Systems for detection, imaging and absorption of radiation using a special substrate |
| US9797065B2 (en) | 2011-08-10 | 2017-10-24 | Elsa Ariesanti | Process of forming a crystal having a particular shape and the crystal formed by the process |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1054518A (de) * | 1964-12-05 | 1900-01-01 | ||
| FR2276872A1 (fr) * | 1974-07-02 | 1976-01-30 | Anvar | Procede pour la preparation de monocristaux d'iodure mercurique rouge |
| US3969182A (en) * | 1975-07-16 | 1976-07-13 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Growth of mercuric iodide single crystals from dimethylsulfoxide |
| US4030964A (en) * | 1976-04-29 | 1977-06-21 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Temperature cycling vapor deposition HgI2 crystal growth |
-
1980
- 1980-02-27 US US06/125,157 patent/US4282057A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-02-10 IL IL62099A patent/IL62099A0/xx unknown
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