Способ получения монокристаллических детекторов на основе фтористого лилия

сОюз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУ 6 ЛИК 15 С 30 В 11/02, 29 а 1 э ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПИ ВЕ ФТОРИСТОГО ЛИТИЯ путем их выращивания из расплава исходного материала с добавками фтористого магния в количестве 0,05-0,07 мас.0 и окиси титана, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью пал;ч:ния детекторов однородных по чувствительности и заданной конфигурации, добэв;у окиси титана берут в количестве 0,0001- 0,001 мас.;6 и выращивачие проводя; на з.-.уаягу через размещенный над ней графитсвь й формообразователь. иноградовоненко УОНОКРИНА ССНОщийся в расплавлении и кристаглиээ:". в вакууме или 11 нертной атмосфере ш хть, содержащей какие-либо злементь; из де,х групп: магний, кальций, барий в кол,не:- ее 0,004-0,04; титан, алюминий, еерспий ь количестве 0,002-0,006 причем пр 1 обязательном участии магния и титана. методом Стокбаргера с последч; Им приготовлением из выращенных л сне; рлсталлов порошковых, таблетировэ,ых и в редких случаях монокристаллическ;к атекторов 21,Недостатками известного способа являются большая трудность получения л онакристаллических детекторов с малым разбросом по чувствительности, в связи с чем для получения больших партг,1 однородных по чувствительности детекторов л э. нокристаллический слиток дробят до порошкового состояния, тщательно передашивают, затем используют либо в порошком состоянии, либо таблетируют, Но даже при таком Способе получения разброс Рз чувствительности детекторов в партиях ле, таскихИ ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭО 6 РЕТЕНИЯМ и ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯСТАЛ Л ИЧ ЕСКИХ ДЕТЕ К 1 ОРОВ Изобретение относится к способам получения детекторов для термолюминесцентной дозиметрпии (ТЛД) ионизирующих излучений, как при индивидуальном контрок и при радиологических, зкологичеи других видах измерений,звестен способ получения люминофора для ТЛД на основе фтористого лития с добавками кальция (0,5-3,0)ь) и марганца (0,015-0,3), заключающийся в выращивании монолитного цилиндра методом Стокбаргерв в инертной атмосфере (1.Недостатком данного способа явля ются необходимость полировки и шлифовки детекторов после распиловки монолитного цилиндра для получения прозрачных поверхностей, Распиловка вызвана тем, что производится выращивание неориентированного кристалла и плоскости спайности не перпендикулярны его оси. Введение марганца и кальция в таких концентрациях увеличивает дополнительную погрешность.Наиболее близким по своей технической сущности является способ, эаключаю 1707088 А 1170708 ч перэтуры Т те",лсвсчс узла Такое по. лсжение тигля сбеспеливает перемешивание приме в расплаве эа счет конвекции, В верхней чэстл тигля над шихтой рэсполагае.ся формообрэзователь 4. Шихту расплавляют в инертнои атмосфере. Нагрев производят со скоростью 80 град/мин до температуры в точке Тмакс, 950 С. После выдержки шихты в расплавленном состоянии в течение 60 мин в расплав погружают формообразователь 4 с отверстиями 5 диаметром 5 мм, После полного погружения формообразователя и заполнения отвер. стий формообразователя расплавом тигель ксмплсктующис измерительный пробор, вьсск и сос;эв",яет 50-РО. Кроме тсгс извес.ный способ тр.бует применения специальк сй термической обработки детектора для его повторного применения.Келью изобретения является получения монокристаллических детекторов однородных по чувствительности, заданной конфигурации.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения монокристаллических детекторов на основе фтористого лития, путем выращивания иэ расплава исходного материала с добавками фтористого магния в количестве 0.05-0,07 мас,;6 и окиси титана, добавку окиси титана берут в количестве 0,0001-0,001 мас.ф и выращивание проводят нэ затравку через размещенный над ней г рафитсвый формообрэзователь.Направленная кристаллизация фтористсго лития с указанными концентрациями фтористого лагния и Окиси титана в присутии фсрмообразсвателя на затрэвочный кристалл псзвс яет гсл.чи-ь ориентированные однородные пс чувствительности мснокристэллические стержни, заданного фсрлссбразсвателем профиля благ даря ток у, что кристаллизация расплэза в отвр- тиЯХ фсрглссбразсвэтелд гсз оля,сни, ть долю переноса примеси з. счетс ге.ць, и приводит лишь к дффузиснпрпцгссз л рэс пседе 1 сния псил;и, а с= г сди тсс"-,е",лэГд- к х кон. ,-. .,"Эциочог;к -Ервокг а.,: ниЮ, ". другой стороны ограч. чивает процессы риффуэисннси агрегэции в кристалле, что способствует получению однородных по у вствительности мс;.Окристэллических стержнеи и детекторов из них, не нукдэсщихся в специа;ьной термической обработке для повторногс приленения,Нэ фиг 1 изображено распределениек "ературы в тепловом узле наальнсе ;лгхкение тигля с затравочным кристалломспущенным в расплав формообразовате",Ем к,Э фиг,2 - КрЬЗЯ ТЕРМОВЫСВЕЧИВаНИЯ де ектОса.П р и м е р 1. Шихту, состоящую из фтсристого лития с добавками фтористого к агния 0,05 и окиси титана 0,0003 пслещэют в графитовый тигель 1 (фиг в конуснсй части которого установлен эатрэ 5 10 со скоростью 5 мм/ч опускают через зону кристаллизации с градиентом теглпературы 40 град/см. При прохождении расплава через зону кристаллизации нэ затрэвочнсм кристалле форкируется монскристалл с эадэмнсй ориентацией, который переоначаль 15 20 нс заполняет прсстсанствс конусной части, а затем о-верстия Фсрлссбразсвателя. При пслнсм г,р. Эхкдении части тигля, занятОй сэсплгвсм. через зону кристалллээции ти ель схлэждг От с произвольной скоростью до комнэтно 1 температуры и гь;нимаот из 25 тел ьс"., э. Еьсащеннье монс.сисал- ЛИЧЕСИК СТ.гж; ИЗЭЛЕКаЮт Из тИГЛЯ И фС СС ЗЗ Г эТЕЛЯ и ИЗ НИХ ПО ПЛОСКОСТЯМ спэи ссе. ,дчкулярьм оси роста,вь;ал,ээ,т мс. ксисталлические детекторы е тс" у и; дополни;ельной пол ргр и " е ррзвсдят эн алогично -,;.иери в. -ст, фсрмссг-:зовэтеля с д. э зтк огв рсгий 5 мгл весдятся формосбраэсватели с диаметром Отверстий 3, 10 15 и 20 кРезультаты измерений чувствительности детекторов полученных в каждом приме ре, с ведем ы е -,аблице.Увеличение диаглетра отверстий в фор. мсобраэсвателе выше 10 мм приводит к увеличенис рээбрс э чувствительност 1 пслученн ь к детекторов.Разброс чувствительности между детек- тОРаМИ, ПОЛУЯЕННЫМИ ИЗ РаэЛИЧНЫХ ПРОЦЕС 4 г 45 сов выращ,гания с диаметрами отверстий в ф.рмообразсвэтеле 5 и 10 мм, не превышает . 20;ьВыдеря,э расплэвленнэЙ шихты дс пс гружения в нее формосбразователя менее 30 мин приводит к неоднородности чувствительности монокристэллических стержней, а выдержка более 120 мин приводит к сни 50 55 вочный кристалл 2, ориентированный по огям 100, Тигель устанавливают в тепловой узел ростовой установки, имеющий осевое распределение 3 температуры, таким образс 1, чтобы расплавлялась верхняя часть зажению чувствительности, уменьшение концентрации окиси титана ниже 0,0001;ь приводит к неоднородности чувствительнотравочного кристалла, а конусная часть сти монокристаллических стержней, увелитиля находилась в зоне мэксилальной тем- чение концентрации выше 0,001 приводитк необходимости применения специальной термической обработки, полученных из стержней детекторов для их повторного применения.Использование предлааемоо способа получения монокристаллических детекторов для термолюминесцентной дозиметрии по сравнению с существующими обеспечивает возможность комплектации измерительных пультов монокристаллическими детекторами стандартной чувствительности, что позволяет снимать дозиметрическую информацию, полученную детектором на различных измерительных пультах. Кроме того, благодаря снижению разброса чувствительчости в партиях детекторов комплектующих измерительный пульт, уменьшается погрешность снятия дозиметрической информации, а также благодаря мялолу 5 разбросу чувствительности получаемых детекторов уменьшается количество дете.оров, уходящих в брак, и повышается эффективность производства,Указанные преимущества способстау ют широкому внедрению монокристаллических детекторов в дозиметр ческую практику. Применение монокристаллических детекторов вносит свои преимущества в частности появляется возможность из е рять дозы на уровне фона (менее 10рэ 4,,Дербак едак роиэводственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 акаэ 242 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5