【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及閃爍晶體材料，尤其涉及一種鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、閃爍晶體是在高能射線或粒子激發下能產生高效熒光發射的發光材料，其研究重心主要圍繞提高光輸出和能量分辨率以及降低閃爍衰減開展，目前開發的鐠離子激活閃爍晶體，如y3al5o12:pr，lu3al5o12:pr，gd2si2o7:pr，yalo3:pr等單晶均實現了2290ph/mev以上的光產額，尤其是石榴石體系閃爍體，光產額能超過26000ph/mev，但是距dorenbos提出的理論光產額仍有一定的差距，較低的光產額也限制了石榴石基質閃爍體的應用及推廣。
2、有鑒于此，有必要設計一種改進的鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料及其制備方法和應用，以解決上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料及其制備方法和應用。
2、為實現上述專利技術目的，本專利技術提供了一種鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料，所述閃爍晶體材料的化學式為ypr:y3(1-y)(al1-xgax)5o12，其中，0＜x＜1，0＜y＜0.3。
3、進一步地，本專利技術還提供了上述鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料的制備方法，包括如下步驟：
4、按照化學式ypr:y3(1-y)(al1-xgax)5o12的化學計量比將所需質量的氧化鐠、氧化鎵、氧化釔、氧化鋁混合均勻后經燒結處理，制得多晶原料；采用微下拉法使所述多晶原料
5、優選地，所述燒結處理的溫度為1300-1600℃，時間為5-15h。
6、優選地，所述燒結處理過程的升溫速率為50-250℃/h；優選地，升溫速率為200℃/h。
7、優選地，所述微下拉法的生長過程的溫度為1800-2000℃，下拉速度為0.5-3mm/h。
8、優選地，所述燒結處理的次數為1-3次。
9、優選地，所述燒結處理的溫度為1500℃，時間為10h。
10、優選地，生長過程的溫度為1940-1960℃；下拉速度為1-2.5mm/h。
11、優選地，降溫時的降溫速率為500℃/h。
12、特別地，本專利技術制得的鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料能夠應用于核醫學成像、工業無損檢測、安全檢查、環境監測、地質勘探、油井鉆探、高能物理及天文空間物理中。
13、本專利技術的有益效果是：
14、本專利技術提供的鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料的制備方法，其通過按照閃爍晶體材料化學式規定的化學計量比稱取所需原料，經多次研磨、壓片、燒結制得多晶原料，然后再采用微下拉法制得高質量的鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料。上述技術方案，通過在釔鋁石榴石晶體中摻雜鐠離子，可利用其獨特的4f電子結構賦予晶體材料優異的發光性能，尤其是完全自旋宇稱允許的5d→4f躍遷，使其具有高效的閃爍響應能力；通過引入鎵元素，可利用鎵元素取代部分鋁元素，以降低石榴石體系閃爍體的導帶，使得氧空位等一些淺能級陷阱被淹沒，有效提升晶體材料的閃爍性能。
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1.一種鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料，其特征在于，所述閃爍晶體材料的化學式為yPr:Y3(1-y)(Al1-xGax)5O12，其中，0＜x＜1，0＜y＜0.3。
2.一種鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述燒結處理的溫度為1300-1600℃，時間為5-15h。
4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述燒結處理過程的升溫速率為50-250℃/h；優選地，升溫速率為200℃/h。
5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述微下拉法的生長過程的溫度為1800-2000℃，下拉速度為0.5-3mm/h。
6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述燒結處理的次數為1-3次。
7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述燒結處理的溫度為1500℃，時間為10h。
8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，生長過程的溫度為1940-1960℃；下拉速度為1-2.5mm/h。>
9.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，降溫時的降溫速率為500℃/h。
10.一種權利要求1所述的鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料或權利要求2所述的制備方法制得的鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料在核醫學成像、工業無損檢測、安全檢查、環境監測、地質勘探、油井鉆探、高能物理及天文空間物理中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料，其特征在于，所述閃爍晶體材料的化學式為ypr:y3(1-y)(al1-xgax)5o12，其中，0＜x＜1，0＜y＜0.3。
2.一種鐠離子摻雜釔鎵鋁石榴石閃爍晶體材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述燒結處理的溫度為1300-1600℃，時間為5-15h。
4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述燒結處理過程的升溫速率為50-250℃/h；優選地，升溫速率為200℃/h。
5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述微下拉法的生長過程的溫度為1800-2000℃，下拉速度為0.5-3mm/...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫益堅，林義洋，梁玲，鄒征剛，龔國亮，溫和瑞，
申請(專利權)人：江西理工大學，
類型：發明
國別省市：
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