RU2363777C1 - Method of preparing raw material from sodium or caesium iodides for growing crystals - Google Patents

Method of preparing raw material from sodium or caesium iodides for growing crystals Download PDF

Info

Publication number
RU2363777C1
RU2363777C1 RU2007142751/15A RU2007142751A RU2363777C1 RU 2363777 C1 RU2363777 C1 RU 2363777C1 RU 2007142751/15 A RU2007142751/15 A RU 2007142751/15A RU 2007142751 A RU2007142751 A RU 2007142751A RU 2363777 C1 RU2363777 C1 RU 2363777C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
salt
ampoule
evacuation
iodides
crystals
Prior art date
Application number
RU2007142751/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007142751A (en
Inventor
Александр Юрьевич Волошко (UA)
Александр Юрьевич Волошко
Александр Михайлович Кудин (UA)
Александр Михайлович Кудин
Константин Александрович Кудин (UA)
Константин Александрович Кудин
Владимир Петрович Семиноженко (UA)
Владимир Петрович Семиноженко
Дмитрий Семенович Софронов (UA)
Дмитрий Семенович Софронов
Олег Валерьевич Шишкин (UA)
Олег Валерьевич Шишкин
Original Assignee
ЗАО "Технологический парк "Институт монокристаллов"
Государственное Научное Учреждение "Научно-Технологический Комплекс "Институт Монокристаллов" Нан Украины
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 ЗАО "Технологический парк "Институт монокристаллов", Государственное Научное Учреждение "Научно-Технологический Комплекс "Институт Монокристаллов" Нан Украины filed Critical ЗАО "Технологический парк "Институт монокристаллов"
Publication of RU2007142751A publication Critical patent/RU2007142751A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2363777C1 publication Critical patent/RU2363777C1/en

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the technology of preparing free running salts of metal halides and can be used in chemical industry, particularly for preparing initial salts of sodium or caesium iodides for growing monocrystals - Nal(Tl), Csl, CsI(Tl), CsI(Na). The method involves loading initial salt into an ampoule, evacuation of the ampoule, heating the salt to 420-450°C with constant evacuation, letting in dry air with subsequent holding, repeated air inlet, holding and pumping in the given modes and repeated evacuation, after which carbon dioxide gas is let in until attaining pressure of 200-400 mm Hg and keeping the salt in a carbon dioxide gas atmosphere for 15-20 minutes.
EFFECT: invention allows for obtaining raw material, more specifically iodides of alkali metals, without impurities of hydroxyl groups, which provides for good scintillation properties of crystals, as well as photochemical stability of crystals; also, the initial salt has a homogeneous powdered structure, ie retains free-running properties.
2 ex

Description

Изобретение относится к технологии подготовки сыпучих солей галогенидов металлов для выращивания кристаллов и может быть использовано в химической промышленности при подготовке исходных солей йодидов натрия и цезия для выращивания монокристаллов на их основе.The invention relates to a technology for the preparation of bulk salts of metal halides for growing crystals and can be used in the chemical industry in preparing the starting salts of sodium and cesium iodides for growing single crystals based on them.

Современная наука и техника имеет значительную потребность в монокристаллах на основе йодидов натрия и цезия - NaI(Tl), CsI, CsI(Tl), CsI(Na). Высококачественные сцинтилляционные характеристики и фотохимическая стойкость монокристаллов в значительной мере зависят от условий получения кристаллов и чистоты исходных солей [Горилецкий В.И., Гринев Б.В., Заславский Б.Г., Смирнов Н.Н., Суздаль В.С. Рост кристаллов. Харьков, Акта, 2002, 535 с.]. Указанные характеристики монокристаллов на основе йодидов натрия и цезия существенно ухудшаются в присутствии примесей с содержанием кислорода, которые образуются при взаимодействии соли с парами воды и кислородом воздуха. Среди примесей с содержимым кислорода особенно следует выделить гидроксильные группы, которые сами по себе снижают сцинтилляционную эффективность кристаллов, а после частичного преобразования в ионы карбоната приводят к фотохимической нестойкости кристаллов [Гринев Б.В., Шпилинская Л.В., Ковалева Л.В., Кудин А.М., Митичкин А.И., Чаркина Т.А. Фото- и радиационно-химические превращения карбонат ионов в кристаллах CsI и CsI(Tl). Оптика и спектроскопия, 2000, т.89, №1, с.57-62]. Гидроксильные группы в заметном количестве появляются при гидролизе соли как во время ее хранения (особенно на свету), так и в результате высокотемпературной сушки соли при подготовке ее к выращиванию [Софронов Д.С., Волошко А.Ю., Кисиль Е.М., Кудин К.А., Шишкин О.В. Исследование причин высокотемпературного выделения воды при обезвоживании йодида натрия в вакууме. Диэлектрики и полупроводники в детекторах излучения. Харьков. Институт монокристаллов, 2006, с.346-357].Modern science and technology has a significant need for single crystals based on sodium and cesium iodides - NaI (Tl), CsI, CsI (Tl), CsI (Na). High-quality scintillation characteristics and photochemical stability of single crystals largely depend on the conditions for the preparation of crystals and the purity of the starting salts [Goriletsky V.I., Grinev B.V., Zaslavsky B.G., Smirnov N.N., Suzdal V.S. Crystal growth. Kharkov, Act, 2002, 535 pp.]. The indicated characteristics of single crystals based on sodium and cesium iodides are significantly deteriorated in the presence of oxygen-containing impurities, which are formed when the salt interacts with water vapor and air oxygen. Among the impurities with oxygen content, hydroxyl groups should be especially distinguished, which themselves reduce the scintillation efficiency of crystals, and after partial conversion to carbonate ions lead to photochemical instability of crystals [Grinev BV, Shpilinskaya LV, Kovaleva LV , Kudin A.M., Mitichkin A.I., Charkina T.A. Photo- and radiation-chemical transformations of carbonate ions in CsI and CsI (Tl) crystals. Optics and Spectroscopy, 2000, vol. 89, No. 1, p. 57-62]. Hydroxyl groups in significant quantities appear during the hydrolysis of salt both during its storage (especially in the light) and as a result of high-temperature drying of the salt in preparation for its cultivation [Sofronov DS, Voloshko A.Yu., Kisil EM , Kudin K.A., Shishkin O.V. Investigation of the causes of high-temperature water evolution during dehydration of sodium iodide in a vacuum. Dielectrics and semiconductors in radiation detectors. Kharkiv. Institute of Single Crystals, 2006, p. 346-357].

Для очистки солей от примесей с содержанием кислорода существует ряд способов, а именно:To clean salts from impurities with an oxygen content, there are a number of methods, namely:

- вакуумная дистилляция для очистки от гидроксид-, сульфат- и фосфатионов, которые концентрируются в остатке [Банник В.В., Демирская О.В., Червонная Л.Н., Пуляева И.В., Экспериандрова Л.П. Фракционное разделение кислородсодержащих примесей в йодистом натрии при вакуумной дистилляции. Физика и химия твердого тела. Сборник научных трудов. Харьков, 1983, с.87-90];- vacuum distillation for purification from hydroxide, sulfate and phosphations, which are concentrated in the residue [Bannik V.V., Demirskaya O.V., Chervonnaya L.N., Pulyaeva I.V., Eksperiandrova L.P. Fractional separation of oxygen-containing impurities in sodium iodide during vacuum distillation. Physics and chemistry of solids. Collection of scientific papers. Kharkov, 1983, p. 87-90];

- обработка йодидов йодистым водородом для очистки от карбонат ионов. Содержание гидроксидов ионов при этом практически не изменяется [Банник В.В., Демирская О.В., Червонная Л.И. и др. Очистка йодистого цезия от кислородсодержащих примесей газообразным йодистым водородом. Монокристаллы и техника. Сборник научных трудов. Харьков. ВНИИ Монокристаллов. 1983, №11, с.90-93];- treatment of iodides with hydrogen iodide to remove carbonate ions. The content of hydroxides of ions practically does not change [Bannik V.V., Demirskaya O.V., Chervonnaya L.I. et al. Purification of cesium iodide from oxygen-containing impurities by gaseous hydrogen iodide. Single crystals and technology. Collection of scientific papers. Kharkiv. VNII Monocrystals. 1983, No. 11, pp. 90-93];

- обработка расплава спектральночистым углеродом с последующей фильтрацией расплава позволяет уменьшить количество примесей с содержанием кислорода, но подобное уменьшение не достаточно [Антонив И.П., Гарапын И.В., Матвийчук Д.И. Получение монокристаллов йодида цезия с пониженной концентрацией кислородсодержащих примесей. Высокочистые вещества. 1990, №5, с.175-177].- treatment of the melt with spectrally pure carbon followed by filtration of the melt can reduce the amount of impurities with oxygen content, but such a decrease is not enough [Antoniv IP, Garapin IV, Matviychuk DI Obtaining single crystals of cesium iodide with a low concentration of oxygen-containing impurities. High purity substances. 1990, No. 5, p. 175-177].

На практике, в условиях промышленного выращивания кристаллов, реализовать дополнительную очистку соли от примесей с содержанием кислорода указанными способами не всегда возможно. Использование йодидов водорода приводит к коррозии металлических узлов и деталей ростовых установок, а очищение расплава углеродом или вакуумная дистилляция нуждается в дополнительном оборудовании. Кроме того, указанные способы невозможно использовать в промышленных масштабах, поскольку не обеспечивается возможность пересыпки очищенного сырья в бункер подпитки ростовых установок для получения крупногабаритных кристаллов.In practice, in the conditions of industrial crystal growth, it is not always possible to realize additional purification of salt from impurities with an oxygen content by the indicated methods. The use of hydrogen iodides leads to corrosion of metal components and parts of growth plants, and the purification of the melt by carbon or vacuum distillation requires additional equipment. In addition, these methods cannot be used on an industrial scale, since it is not possible to pour purified raw materials into the feed hopper of growth plants to obtain large crystals.

Известен способ обезвоживания йодида натрия в микроволновом поле [заявка №2006 06594 от 13.06.2006 г. на патент Украины на изобретение, кл. F26В 3/347, С01D 3/12], который предупреждает гидролиз йодида натрия, не приводит к увеличению концентрации гидроксильных групп, но и не уменьшает количество гидроксильных групп, уже содержащихся в соли. Кроме того, этот способ требует использования сложного дорогостоящего микроволнового оборудования и в настоящее время не нашел широкого промышленного использования.A known method of dehydration of sodium iodide in a microwave field [application No. 2006 06594 from 06/13/2006 for a patent of Ukraine for an invention, cl. F26B 3/347, C01D 3/12], which prevents the hydrolysis of sodium iodide, does not lead to an increase in the concentration of hydroxyl groups, but does not reduce the amount of hydroxyl groups already contained in the salt. In addition, this method requires the use of complex and expensive microwave equipment and currently has not found wide industrial use.

Известен способ получения сцинтилляционного материала [а.с. СССР №1429601, кл. С30В 11/02], который включает вакуумирование ампулы с солью до остаточного давления 1·10-1 мм рт.ст., нагревание соли от комнатной температуры до 600°С на протяжении 4 часов при постоянном вакуумировании, выдержку в этих условиях на протяжении 20 часов для дегидратации соли. Затем ампулу размещают в камере ростовой печи, температуру в которой устанавливают 750°С, заполняют ампулу кислородом до давления 150-530 мм рт.ст., выдерживают до полного расплавления соли и повторно вакуумируют ампулу с расплавом до остаточного давления 1·10-1 мм рт.ст., после чего проводят выращивание.A known method of producing scintillation material [and.with. USSR No. 1429601, class СВВ 11/02], which includes evacuating the ampoule with salt to a residual pressure of 1 · 10 -1 mm Hg, heating the salt from room temperature to 600 ° C for 4 hours with constant evacuation, holding under these conditions for 20 hours for salt dehydration. Then the ampoule is placed in the chamber of a growth furnace, the temperature in which is set at 750 ° C, the ampoule is filled with oxygen to a pressure of 150-530 mm Hg, it is kept until the salt is completely melted and the ampoule with the melt is re-vacuum to a residual pressure of 1 · 10 -1 mm Hg, after which they grow.

Приведенный способ не обеспечивает очистку соли от гидроксильных групп. Кроме того, процесс подготовки исходного сырья по этому способу протекает при высоких температурах, что приводит к спеканию соли. Данный способ подготовки сырья пригоден только для выращивания монокристаллов методом Стокбаргера, в соответствии с которым подготовка сырья и выращивание осуществляются в одной и той же ампуле.The above method does not provide cleaning salts from hydroxyl groups. In addition, the process of preparing the feedstock by this method proceeds at high temperatures, which leads to salt sintering. This method of preparing raw materials is suitable only for growing single crystals by the Stockbarger method, according to which the preparation of raw materials and growing are carried out in the same ampoule.

Для выращивания крупногабаритных монокристаллов (диаметром больше 500 мм) необходима постоянная подпитка расплава исходным сырьем, для чего подготовленное в ампуле сырье необходимо пересыпать в бункер ростовой печи.For growing large-sized single crystals (with a diameter of more than 500 mm), constant feeding of the melt with raw materials is necessary, for which the raw materials prepared in the ampoule must be poured into the hopper of a growth furnace.

Известен способ подготовки сырья для выращивания монокристаллов [Лабораторный технологический регламент № Р 14-01 на получение обезвоженных солей натрия йодистого и цезия йодистого для выращивания монокристаллов методом вакуумной сушки с последующей термообработкой и выжиганием органических примесей. Научно-исследовательское отделение щелочно-галоидных кристаллов с исследовательским производством НТК "Институт монокристаллов" НАН Украины, Харьков, 2001 г.], который включает загрузку исходной соли в ампулу, вакуумирование ампулы в течение 0,5-1,0 часа при остаточном давлении 6-3·10-3 мм рт.ст., нагревание соли до 550-580°С при постоянном вакуумировании в течение 2-3 часов (при этом происходит пиролиз сырья), введение смеси с содержанием аргона и кислорода (содержание кислорода 20-30%) до давления 400 мм рт.ст., выдержку при указанной температуре в течение 1 часа, откачку в течение 2 часов, охлаждение сырья и «раструску» спекшегося сырья вручную.A known method of preparing raw materials for growing single crystals [Laboratory technological regulation No. R 14-01 for obtaining dehydrated sodium salts of iodide and cesium iodide for growing single crystals by vacuum drying, followed by heat treatment and burning of organic impurities. Research department of alkali halide crystals with research production of the Scientific and Production Institute "Monocrystals" of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, 2001], which includes loading the initial salt into the ampoule, evacuating the ampoule for 0.5-1.0 hours at a residual pressure of 6 -3 · 10 -3 mm Hg, heating the salt to 550-580 ° C with constant evacuation for 2-3 hours (the raw material is pyrolyzed), introducing a mixture with argon and oxygen content (oxygen content 20-30 %) to a pressure of 400 mm Hg, holding at the specified temperature for 1 hour pumping for 2 hours and cooling raw "rastrusku" clinker raw manually.

Процесс окисления органических примесей по этому способу сопровождается образованием примесей с содержанием кислорода, а также при указанных температурах наблюдается спекание соли, хотя и в меньшей степени, но все же ручная "раструска" соли в ампулах является обязательной операцией для осуществления последующей пересыпки сырья в бункеры ростовых установок.The process of oxidation of organic impurities by this method is accompanied by the formation of impurities with an oxygen content, and at the indicated temperatures salt sintering is observed, although to a lesser extent, but manual “splashing” of salt in ampoules is an obligatory operation for the subsequent transfer of raw materials into growth hoppers installations.

Известен способ подготовки сырья на основе йодида натрия для выращивания монокристаллов [п.Украины на изобретение №80305, з. № а 200505421 от 06.06.05, кл. С30В 11/02], который включает загрузку исходной соли йодида натрия в ампулу, вакуумирование ампулы, нагревание соли до температуры 420-450°С при постоянном вакуумировании, введение сухого воздуха с последующей выдержкой, повторный напуск сухого воздуха, выдержку и откачку при указанных режимах и повторное вакуумирование.A known method of preparing raw materials based on sodium iodide for growing single crystals [p. Ukraine on the invention No. 80305, s. No. a 200505421 dated 06.06.05, class СВВ 11/02], which includes loading the initial salt of sodium iodide into an ampoule, evacuating the ampoule, heating the salt to a temperature of 420-450 ° С with constant evacuation, introducing dry air with subsequent exposure, re-admitting dry air, holding and pumping out under these conditions and re-evacuation.

По этому способу при заявленных параметрах исключается спекание соли и дополнительная операция «раструски» соли в ампулах, однако этот способ не обеспечивает очистку сырья от гидроксильных групп (ОН-).According to this method, when the declared parameters exclude sintering of salt and an additional operation of “crushing” the salt in ampoules, however, this method does not ensure the purification of raw materials from hydroxyl groups (OH - ).

В основу данного изобретения поставлена задача разработки способа подготовки сырья для выращивания монокристаллов, а именно йодидов натрия или цезия, который обеспечивает получение исходной соли без гидроксильных групп при сохранении сыпучести соли.The basis of this invention is the task of developing a method of preparing raw materials for growing single crystals, namely sodium or cesium iodides, which provides the source salt without hydroxyl groups while maintaining the flowability of the salt.

Как прототип нами выбран последний из аналогов.As a prototype, we have chosen the last of the analogues.

Решение задачи основывается на том, что при взаимодействии с углекислым газом гидроксильные группы образуют карбонаты в соответствии с реакцией:The solution to the problem is based on the fact that when interacting with carbon dioxide, hydroxyl groups form carbonates in accordance with the reaction:

Figure 00000001
Figure 00000001

По реакции (1) образуются летучие продукты, легко удаляемые из объема откачкой. Соединение Na2CO3 является термически менее стабильным по сравнению с NaOH и в расплаве разлагается по следующей реакции:According to reaction (1), volatile products are formed that are easily removed from the volume by pumping. The compound Na 2 CO 3 is thermally less stable compared to NaOH and decomposes in the melt by the following reaction:

Figure 00000002
Figure 00000002

Вследствие этой реакции образовывается окисел натрия. Соединение Na2O в отличие от NaOH не оказывает существенного влияния на характеристики сцинтилляторов на основе кристаллов NaI. Известно, что кристаллы NaI:TI, которые содержат О2- - ионы, не отличаются от самых чистых кристаллов (содержание О2- - ионов меньше чем 5·10-4 мас.%) по таким показателям как световой выход, энергетическое разрешение и время затухания сцинтилляций, даже когда концентрация О2- - ионов равняется количеству катионов TI+, а именно ~ 5·10-2 мас.%.As a result of this reaction, sodium oxide is formed. The Na 2 O compound, unlike NaOH, does not significantly affect the characteristics of scintillators based on NaI crystals. It is known that NaI: TI crystals that contain O 2 - ions do not differ from the purest crystals (the content of O 2 - ions is less than 5 · 10 -4 wt.%) In such indicators as light yield, energy resolution and scintillation decay time, even when the concentration of О 2- - ions is equal to the number of TI + cations, namely ~ 5 · 10 -2 wt.%.

Аналогично йодиду натрия можно осуществить очистку от гидроксидных групп йодид цезия. В результате реакции карбонизации гидроксида цезия образуется карбонат, разлагающийся при нагревании до оксида, который не оказывает существенного влияния на характеристики сцинтилляторов на основе кристаллов CsI.Similarly to sodium iodide, it is possible to purify cesium iodide hydroxide groups. As a result of the carbonization reaction of cesium hydroxide, a carbonate is formed, which decomposes upon heating to oxide, which does not significantly affect the characteristics of scintillators based on CsI crystals.

Таким образом, решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе подготовки сырья из йодидов натрия или цезия для выращивания кристаллов на их основе, который включает загрузку исходной соли в ампулу, ее вакуумирование, нагревание соли при постоянном вакуумировании до температуры 420-450°С, введение сухого воздуха с последующей выдержкой, повторный напуск сухого воздуха, выдержку и откачку при указанных режимах, повторное вакуумирование, согласно изобретению после повторного вакуумирования осуществляют напуск углекислого газа до давления 200-400 мм рт.ст. и выдержку соли в атмосфере углекислого газа в течение 15-20 минут.Thus, the solution of the problem is ensured by the fact that in the method of preparing raw materials from sodium or cesium iodides for growing crystals based on them, which includes loading the original salt into an ampoule, its evacuation, heating the salt with constant evacuation to a temperature of 420-450 ° C, the introduction of dry air with subsequent exposure, re-admission of dry air, soaking and pumping under these conditions, re-evacuation, according to the invention after re-evacuation carry out the inlet of carbon dioxide and to a pressure of 200-400 mmHg and extracting salt in an atmosphere of carbon dioxide for 15-20 minutes.

Напуск углекислого газа осуществляется после окисления органических примесей. Как показали наши исследования, за границами заявленных параметров технологических операций, определенных экспериментально, поставленная задача не решается. Уменьшение величины давления и времени выдержки приводит к неполному протеканию реакции (1), а увеличение указанных параметров - к перерасходу углекислого газа. При заявленных режимах исходное сырье для выращивания монокристаллов, а именно йодиды натрия или цезия не содержат гидроксильные группы, что позволяет обеспечить как высококачественные сцинтилляционные характеристики кристаллов на их основе (световой выход, энергетическую различимость), так и фотохимическую стойкость кристаллов. Кроме того, полученная соль имеет однородную порошкообразную структуру, что позволяет легко пересыпать подготовленное сырье из ампулы в бункер подпитки ростовой печи для выращивания монокристаллов.The inlet of carbon dioxide is carried out after the oxidation of organic impurities. As our studies have shown, beyond the boundaries of the declared parameters of technological operations determined experimentally, the task is not solved. A decrease in pressure and exposure time leads to incomplete reaction (1), and an increase in these parameters leads to an excess of carbon dioxide. Under the stated conditions, the feedstock for growing single crystals, namely sodium or cesium iodides, do not contain hydroxyl groups, which ensures both high-quality scintillation characteristics of crystals based on them (light output, energy distinguishability) and photochemical stability of crystals. In addition, the obtained salt has a uniform powder structure, which makes it easy to pour the prepared raw materials from the ampoule into the feed hopper of the growth furnace for growing single crystals.

Пример 1Example 1

9 кг йодистого натрия загружают в ампулу диаметром 250 мм и высотой 800 мм. Ампулу откачивают до остаточного давления 2·10-2 мм рт.ст. в течение 12 часов при комнатной температуре. Помещают ампулу в разогретую до 420°С печь и выдерживают соль при постоянном вакуумировании в течение 6 часов. При этих условиях уже образуются газообразные углеводороды, СО и СO2, которые свободно удаляются из ампулы при откачке до давления 1·10-2 мм рт.ст. еще до напуска сухого воздуха. Затем ампулу заполняют сухим воздухом до 600 мм рт.ст. Сырье выдерживают в атмосфере сухого воздуха на протяжении 20 минут, после этого объем ампулы вакуумируют до остаточного давления 1·10-2 мм рт.ст., удаляя при этом вместе с остатками воздуха и газообразные продукты окисления. Затем снова напускают сухой воздух до 600 мм рт.ст. и проводят повторное выжигание на протяжении 20 минут с последующим вакуумированием до 1·10-2 мм рт.ст., напускают углекислый газ до давления 400 мм рт.ст. и выдерживают соль в атмосфере углекислого газа в течение 20 минут, вакуумируют до давления 1·10-2 мм рт.ст., повторно напускают углекислый газ до давления 400 мм рт.ст., выдерживают соль в атмосфере углекислого газа 20 минут и вакуумируют до 2·10-2 мм рт.ст. Ампулу с солью выгружают из печи и охлаждают до комнатной температуры. Подготовленная соль не содержит примесей гидроксильных групп и легко пересыпается в бункер ростовой установки для выращивания монокристаллов.9 kg of sodium iodide are loaded into an ampoule with a diameter of 250 mm and a height of 800 mm. The ampoule is pumped out to a residual pressure of 2 · 10 -2 mm Hg. for 12 hours at room temperature. The ampoule is placed in a furnace heated to 420 ° C and the salt is kept under constant evacuation for 6 hours. Under these conditions, gaseous hydrocarbons, CO and CO 2 are already formed, which are freely removed from the ampoule upon evacuation to a pressure of 1 · 10 -2 mm Hg. even before the dry air inlet. Then the ampoule is filled with dry air up to 600 mm Hg. The raw materials are kept in an atmosphere of dry air for 20 minutes, after which the volume of the ampoule is evacuated to a residual pressure of 1 · 10 -2 mm Hg, while removing gaseous oxidation products together with the remaining air. Dry air is then poured again up to 600 mm Hg. and re-burn for 20 minutes, followed by evacuation to 1 · 10 -2 mm Hg, carbon dioxide is injected to a pressure of 400 mm Hg. and maintain the salt in an atmosphere of carbon dioxide for 20 minutes, vacuum to a pressure of 1 · 10 -2 mm RT.article, re-inject carbon dioxide to a pressure of 400 mm RT.article, maintain the salt in an atmosphere of carbon dioxide for 20 minutes and vacuum until 2 · 10 -2 mm RT.article The ampoule with salt is discharged from the furnace and cooled to room temperature. The prepared salt does not contain impurities of hydroxyl groups and is easily poured into the hopper of a growth plant for growing single crystals.

Пример 2Example 2

9 кг йодистого цезия загружают в ампулу диаметром 250 мм и высотой 800 мм. Ампулу откачивают до остаточного давления 2·10-2 мм рт.ст. в течение 12 часов при комнатной температуре. Помещают ампулу в разогретую до 420°С печь и выдерживают соль при постоянном вакуумировании в течение 6 часов. Напускают углекислый газ до давления 300 мм рт.ст. и выдерживают соль в атмосфере углекислого газа в течение 15 минут, вакуумируют до давления 1·10-2 мм рт.ст., повторно напускают углекислый газ до давления 300 мм рт.ст., выдерживают соль в атмосфере углекислого газа 15 минут и вакуумируют до 2·10-2 мм рт.ст. Ампулу с солью выгружают из печи и охлаждают до комнатной температуры. Подготовленная соль не содержит примесей гидроксильных групп и легко пересыпается в бункер подпитки ростовой установки для выращивания монокристаллов.9 kg of cesium iodide are loaded into an ampoule with a diameter of 250 mm and a height of 800 mm. The ampoule is pumped out to a residual pressure of 2 · 10 -2 mm Hg. for 12 hours at room temperature. The ampoule is placed in a furnace heated to 420 ° C and the salt is kept under constant evacuation for 6 hours. Carbon dioxide is injected to a pressure of 300 mmHg. and maintain the salt in an atmosphere of carbon dioxide for 15 minutes, vacuum to a pressure of 1 · 10 -2 mm RT.article, re-inject carbon dioxide to a pressure of 300 mm RT.article, maintain the salt in an atmosphere of carbon dioxide for 15 minutes and vacuum to 2 · 10 -2 mm RT.article The ampoule with salt is discharged from the furnace and cooled to room temperature. The prepared salt does not contain impurities of hydroxyl groups and is easily poured into the feed hopper of a growth plant for growing single crystals.

Claims (1)

Способ подготовки сырья из йодидов натрия или цезия для выращивания кристаллов на их основе, который включает загрузку исходной соли в ампулу, вакуумирование ампулы, нагревание соли при постоянном вакуумировании до температуры 420-450°С, напуск сухого воздуха с последующей выдержкой, повторный напуск сухого воздуха, выдержку и откачку при указанных режимах и повторное вакуумирование, отличающийся тем, что после повторного вакуумирования осуществляют напуск углекислого газа до давления 200-400 мм рт.ст. и выдержку соли в атмосфере углекислого газа в течение 15-20 мин. A method of preparing raw materials from sodium or cesium iodides for growing crystals based on them, which includes loading the source salt into an ampoule, evacuating the ampoule, heating the salt with constant evacuation to a temperature of 420-450 ° C, letting in dry air, followed by holding it, re-letting in dry air , exposure and pumping under these modes and re-evacuation, characterized in that after re-evacuation is carried out the inlet of carbon dioxide to a pressure of 200-400 mm RT.article and the exposure of salt in an atmosphere of carbon dioxide for 15-20 minutes
RU2007142751/15A 2007-02-26 2007-11-19 Method of preparing raw material from sodium or caesium iodides for growing crystals RU2363777C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200701952 2007-02-26
UAA200701952A UA88312C2 (en) 2007-02-26 2007-02-26 Process for the preparation of starting raw material based on sodium or cesium iodide for the growth of monocrystals on their base

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007142751A RU2007142751A (en) 2009-05-27
RU2363777C1 true RU2363777C1 (en) 2009-08-10

Family

ID=41022791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007142751/15A RU2363777C1 (en) 2007-02-26 2007-11-19 Method of preparing raw material from sodium or caesium iodides for growing crystals

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2363777C1 (en)
UA (1) UA88312C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110040749A (en) * 2019-05-07 2019-07-23 上海硅酸盐研究所中试基地 A kind of pure sodium iodide powder of ray and preparation method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110040749A (en) * 2019-05-07 2019-07-23 上海硅酸盐研究所中试基地 A kind of pure sodium iodide powder of ray and preparation method
CN110040749B (en) * 2019-05-07 2022-03-08 上海硅酸盐研究所中试基地 Ray pure sodium iodide powder and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
UA88312C2 (en) 2009-10-12
RU2007142751A (en) 2009-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Faile et al. Mercuric iodide (HgI2) platelets for X-ray spectroscopy produced by polymer controlled growth
JP5532435B2 (en) Pretreatment metal fluoride and method for producing fluoride crystal
RU2363777C1 (en) Method of preparing raw material from sodium or caesium iodides for growing crystals
CN103818942B (en) Method for preparing high-purity anhydrous strontium iodide
Boatner et al. Divalent europium doped and un-doped calcium iodide scintillators: Scintillator characterization and single crystal growth
EP0318362B1 (en) Process for the preparation of rare earth borides
CN101824646B (en) Vacuum closed-type Bridgman-Stockbarge method for growing thallium doped sodium iodide monocrystal
US3316062A (en) Method of purifying titanium diboride
JPH0645456B2 (en) Rare earth element boride manufacturing method
JP2009184897A (en) Method for manufacturing silicon carbide single crystal
RU2341458C2 (en) Method of cleaning iodides of alkali metals from impurities of organic compounds
RU2762083C1 (en) Method for producing crystalline scintillator based on self-activated rare earth halide
RU2778348C1 (en) Method for obtaining high-purity anhydrous lithium molybdate
Roos Crystal growth of solid solutions La1− xBaxF3− x
RU2427531C1 (en) Method of producing highly pure graphite
CN1834311A (en) Method and appts. of using molten lead iodide to grow monocrystal
RU2623414C1 (en) Method of obtaining gallium (ii) sulfide
Hayashi et al. Growth of ultra‐high purity PbI2 single crystal:(1) Preparation of high purity PbI2
JP2517854B2 (en) Fibrous silicon compound continuous production method
Walker Crystal growth of SrCl2 and solid solutions of SrCl2-PrCl3 and SrCl2-GdCl3
UA139789U (en) METHOD OF OBTAINING BROMIDE SCINTILLATION SINGLE CRYSTALS OF HIGH PURITY
CN109437148A (en) By the method for the long brilliant surplus material preparation high purity carbon material of silicon carbide
JP2009256119A (en) Instrument for distilling raw material and production method of crystal for scintillator
RU2674346C1 (en) Method of the technical ceramics production from samarium mono-sulfide
Mullica et al. Aging studies on hydrous lutetium oxide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101120