韦瑾
- 作品数：14 被引量：23H指数：2
- 供职机构：北京玻璃研究院更多>>
- 发文基金：北京市自然科学基金清华大学理学院基金更多>>
- 相关领域：理学核科学技术更多>>
- 钨酸铅晶体闪烁性能的测试被引量：1
- 1997年
- 钨酸铅（ＰｂＷＯ４）晶体的发光产额很低，用通常的方法测量其发光产额会引入较大误差。文中介绍了用单光电子脉冲幅度刻度方法对ＰｂＷＯ４发光产额进行测量，可以在实验室条件下利用常见放射源得到比较准确的结果。并给出了用此方法对几种ＰｂＷＯ４样品的发光产额进行测量的实验结果。同时还报告了对这几种样品的发光衰减时间常数及其相对发光强度的测量结果。
- 邓景康尚仁成宁传刚朱胜江朱胜江朱维彬任绍霞朱维彬郑连荣任绍霞韦瑾陈刚
- 关键词：钨酸铅晶体探测器
- 钨酸铅晶体闪烁性能的研究被引量：2
- 1997年
- 新型闪烁晶体的研究是各国在材料领域的一项重要内容。钨酸盐系列闪烁晶体，如钨酸锌、钨酸钙和钨酸镉晶体，具有一系列独特的优点。钨酸铅（ＰｂＷＯ４）晶体是新发现的闪烁晶体，该晶体具有高密度（８．３ｇ／ｃｍ３）、快的衰减时间（小于３０ｎｓ）和晶体易于生长等性能，被欧洲核子中心正在建造的强子对撞机（ＬＨＣ）上的ＣＭＳ实验正式选为探测器材料。ＰｂＷＯ４晶体还将在其它高能物理、天体物理、强辐射高剂量的辐射测量等方面作为一种非常有价值的闪烁探测器材料而有较广泛的应用前景。不同于早先发现的钨酸盐系列闪烁晶体，钨酸铅晶体存在着位于蓝光和绿光波长的快成分输出。目前，对于钨酸铅晶体的发光机制的研究进行很多，但还没有获得明确的结论。种种实验现象表明，晶体的发光与晶体的结构缺陷因素有关，本实验对这方面的因素进行了研究。在钨酸铅晶体中，如果存在４２０ｎｍ的吸收，会导致晶体的快成分光输出降低，因为４２０ｎｍ的吸收会导致晶体对蓝光快成分的自吸收。实验证明，该吸收峰与晶体中某些三价阳离子杂质有关，特别是与过渡元素的三价离子如Ｆｅ３＋有关。采用真空退火的方法可以消除４２０ｎｍ的吸收峰，使晶体的光输出得以提高，但这种提高会导致晶体的抗辐照性能变差?
- 陈刚任绍霞郑燕宁郑连荣陈晓红韦瑾刘振卿范宇红
- 关键词：钨酸铅晶体
- PbWO_4晶体多晶料的制备及光谱特性
- 1997年
- ＰｂＷＯ４晶体由于其高的密度（８．２ｇ／ｃｍ３），较小的辐射长度（ｘ０＝０．８９ｃｍ）和小的莫莱尔半径（２．１９ｃｍ），同时，它的快发光成分，以及短的衰减时间等性能指标，都引起了国际高能物理界的重视，成为大型离子对撞机中电磁量能器的最佳备选材料之一。在ＰｂＷＯ４晶体研究领域里，我们致力于生长出性能优良的大尺寸ＰｂＷＯ４晶体。原料的纯度对晶体质量影响很大，由于杂质的存在，将在很大程度上造成晶体的光散射和光学性能的下降。多晶料的制备是我们解决问题的出发点。在本实验中，选用的原料是高纯的ＰｂＯ（４Ｎ）和ＷＯ３（４Ｎ），反应方程式为ＰｂＯ＋ＷＯ３高温→ＰｂＷＯ４。我们首先考虑到以下几点：（１）ＰｂＯ，ＷＯ３原料中是否含有一定量的水分，特别是ＷＯ３原料是从Ｈ２ＷＯ４分解而来，在配料前，预干燥的作用如何？（２）ＰｂＯ和ＷＯ３在高温下不同程度的挥发是否会造成组分偏离，生成除ＰｂＷＯ３以外的钨酸盐。（３）ＰｂＯ和ＷＯ３在室温时是否有不同的吸水性。（４）如何控制烧结时间，保证晶粒结构完全形成，消除微气孔和不均匀的微观结构。（５）ＰｂＯ，ＷＯ３烧结温度的确定。基于以上几点，我们做了热重和差热分析实验，实验结果表明，ＰｂＯ和ＷＯ?
- 韦瑾陈晓红郑连荣陈刚施朝淑叶小玲
- 关键词：钨酸铅晶体光谱性
- 钨酸铅晶体的生长与性能
- 1997年
- 钨酸铅晶体的生长与性能陈晓红陈刚郑连荣韦瑾刘振卿范宇红李翠萍（北京玻璃研究院，北京１０００６２）ＧｒｏｗｔｈａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＬｅａｄＴｕｎｇｓｔａｔｅＣｒｙｓｔａｌｓＣｈｅｎＸｉａｏｈｏｎｇＣｈｅｎＧａｎｇＺｈｅｎｇＬｉａｎｒｏｎｇＷｅ...
- 陈晓红陈刚郑连荣韦瑾刘振卿范宇红李翠萍
- 关键词：闪烁晶体钨酸铅晶体引上法晶体生长
- 大尺寸钨酸铅晶体的研制
- 1997年
- 大尺寸钨酸铅晶体的研制郑连荣陈刚任绍霞郑燕宁陈晓红韦瑾刘振卿李翠萍范宇红司马恺（北京玻璃研究院，北京，１０００６２）ＧｒｏｗｔｈｏｆＬａｒｇｅＳｉｚｅＬｅａｄＴｕｎｇｓｔａｔｅＣｒｙｓｔａｌｓＺｈｅｎｇＬｉａｎｒｏｎｇＣｈｅｎＧａｎｇＲｅｎＳｈａｏｘ...
- 郑连荣陈刚任绍霞郑燕宁陈晓红韦瑾刘振卿李翠萍范宇红司马恺
- 关键词：闪烁晶体钨酸铅晶体布里奇曼法
- 钨酸铋钠晶体闪烁性能研究被引量：1
- 2000年
- 钨酸铋钠晶体 (NaBi(WO4) 2 ,简称NBW )。做为一种新型闪烁晶体由于其具有发光效率高 ,密度高 ,时间响应快 ,在可见区域有荧光发射 ,抗辐照性能好 ,在相对温湿度变化大的恶劣环境中性能稳定 ,且对中子不灵敏 ,可以在中子、γ混合场中测γ射线 ,在高能物理学、医学、石油工业以及安全检查等领域具有广泛的应用前景 ,从而引起了高能物理界的重视。我们采用提拉法晶体生长 ,所用的原料为高纯的Na2 CO3 ,WO3 ,Bi2 O3 ,在晶体生长方面 ,因NBW粘度与PWO晶体相似 ,故拉速不需太慢 ,为 1～ 3mm/h ,考虑到自然对流与强迫对流的平衡 ,我们采用的转速为 2 0～ 30r/min。生长出的宏观完整晶体尺寸为2 5× 30mm。我们对所得到的样品用日立U32 1 0紫外—可见分光光度计测其透过率 ,结果表明 ,其吸收截止边在 34 0nm ,在 40 0nm以后透过率在 70 %以上 ,与资料报道相符。其荧光发射峰位于440nm(Ex380nm) ,相对荧光发射强度是相同尺寸PWO晶体的 1 .5～ 2倍。另外从掺杂离子的离子半径 ,本征发射谱线位置 ,电荷平衡等角度考虑 ,我们分别制备了Gd3 +,Ce3 +,Nd3 +,Y3 +掺杂的多晶料 ,测试它们的荧光光谱 ,结果表明 ,Ce3 +掺杂样品发光最好。Ce3 +的 5d能级在三价稀土离子中最低 ,可产生f～d跃迁 ,Ce3 +的基态为 4f的2 F5 /
- 韦瑾范宇红任绍霞陈刚
- 关键词：钨酸铋钠晶体引上法晶体生长掺杂
- 消除下降法生长钨酸铅晶体宏观缺陷的工艺研究被引量：1
- 2000年
- 钨酸铅晶体因具有高密度 ,低成本 ,快的衰减时间及耐辐射等特点 ,引起了高能物理界的关注 ,已被看作是一种很有竞争力的探测器材料。它已被选为欧洲核子中心 (CERN)的CMS实验的精密电磁量能器 (EMC)的探测材料。CMS实验对晶体的光输出、辐照性能、透过率及尺寸要求很高 ,要求尺寸为 2 3mm× 2 3mm× 2 30mm× 2 6mm× 2 6mm。对晶体的光输出、辐照性能及透过率要求很高 ,因此必须改进工艺提高晶体的结构完整性。我们采用下降炉 ,采用硅碳棒加热 ,利用在大气气氛中进行晶体生长 ,加籽晶定向减少晶体的开裂 ,生长速度控制在 0 .4～ 1 .0mm/h之间 ,采用 4N原料 ,得到了 2 3mm× 2 3mm× 2 30mm× 2 6mm× 2 6mm的晶体。我们发现晶体的缺陷主要集中在晶体生长的初期和末期。主要有包裹物、气泡、散射颗粒等。通过研究界面稳定的条件下 ,最大生长速率的变化 ,分析了缺陷形成的原因。并通过设计相关实验 ,证实了我们的分析 ,提出较为合理的工艺改进方案。经过实验 ,我们已生长出无气泡 ,无包裹物 ,无开裂的满意尺寸晶体 ,其透过率在 35 0nm处为 1 0 % ;在 42 0nm处为 5 0 %。光输出及辐照性能都有显著提高。
- 郑连荣孙国利韦瑾范宇红陈刚任绍霞
- 关键词：布里奇曼法闪烁晶体
- NaBi(WO_4)_2晶体生长研究
- 2000年
- NaBi(WO4) 2 简称NBW ,是一种性能优良的新型闪烁晶体 ,它具有密度大 (d =7.5 7g/cm3 ) ,辐照长度短 (X0 =1 .0 4cm) ,衰减时间短 (τ <30ns) ,抗光损伤能力强 (经 5 0Mradγ射线辐照后 ,光学透过无明显降低 ) ,不潮解及机械加工性能好等优点 ,这使得它成为很有前途的无机闪烁晶体。NBW属于含Bi二元钨酸盐 ,是具有白钨矿结构的四方晶系化合物 (空间群C64h I41/a) ,本文概括了NBW的物理化学性能 ,并从原料合成、晶体生长、性能测试等方面对该晶体进行了系统研究。NBW原料是由高纯WO3 、Bi2 O3 以及基准纯的无水Na2 CO3 按化学计量比混合烧结而成。在NBW的形成过程中容易形成中间化合物 ,如Na2 WO4、Bi2 WO6,并且容易产生Bi2 O3 的晶型转变 ,因此在原料合成过程中 ,尤其在 5 0 0～ 80 0℃之间要尽量快升温 ,使之尽量减少形成中间产物及相转变。并且为尽量保证原料合成的化学计量配比 ,通过EPMA对合成后的原料进行测试 ,偏WO3 的质量分数为 2 %～ 4%是较为理想的原始原料配比。该晶体的生长国际普遍采用Czochralski技术 ,我们根据自己的优势 ,采用改进的坩埚下降(Bridgman)法与提拉法相结合的方法进行晶体生长。针对它是二元钨酸盐的特点 ,控制组分偏离是晶体生长的关键 ,并从坩埚设计、炉体温场设计。
- 范宇红韦瑾任绍霞陈刚
- 关键词：晶体生长坩埚下降法闪烁晶体
- 生长钨酸铅晶体开裂现象的分析
- 2000年
- 目前 ,钨酸铅晶体已被选为欧洲核子中心 (CERN)的CMS实验的精密电磁量能器 (EMC)的探测材料。CMS实验对晶体的光输出、辐照性能、透过率及尺寸要求很高 ,要求尺寸为 2 3mm×2 3mm× 2 30mm× 2 6mm× 2 6mm。目前 ,对钨酸铅晶体的研究已取得了很大的进展。但是在生长技术方面还存在一定问题。利用下降法和提拉法生长钨酸铅晶体经常遇到的问题是开裂问题。由于开裂而影响晶体尺寸 ,使其不能达到CMS实验的要求。提拉法生长钨酸铅晶体 :晶体开裂主要与温场、籽晶方向、提拉速度有关。实验表明 ,最佳温场 :轴向温梯 30℃～ 40℃ /cm ,径向温梯越小越好 ,一般不大于 5℃ /cm。用a轴方向的籽晶生长出的晶体其形状不易控制且易开裂 ,而用c轴方向的籽晶生长出的晶体不易开裂。生长速率对晶体的完整性有较大的影响。最大生长速率取决于晶体中的温梯大小 ,提高晶体中的温梯可提高生长速率 ,但晶体中的温梯太大将会引起过高的热应力、引起位错密度增加、甚至晶体开裂。此外 ,开裂还与晶体旋转速率有关。晶体旋转搅拌熔体 ,不但有利于熔体中溶质混合均匀 ,通过晶体旋转来控制固液界面的形态 ,还可以提高晶体散热速率。下降法生长钨酸铅晶体 :主要开裂的部位有 4处 :A型 ,晶体下部距籽晶 2 0～ 30mm处开裂 ;B型 。
- 孙国利郑连荣韦瑾范宇红
- 关键词：钨酸铅引上法晶体生长开裂布里奇曼法
- 下降法生长钨酸铅晶体中光散射中心的研究被引量：1
- 2000年
- 钨酸铅晶体因其优异的闪烁性能和低廉的成本而颇受人们重视 ,欧洲核子研究中心(CERN)已将其作为建造大型强子对撞机 (LHC)的精密电磁量能器 (ECAL)的首选闪烁晶体。但在生长过程中 ,由于原料非同成份挥发形成的过剩组分、熔体中的杂质和熔解于熔体中的气体以及晶体生长工艺优化不够而导致PWO晶体光散射中心得以形成。该缺陷降低了PWO晶体的透过率 ,这必然也会降低晶体的光产额。本文详细论述了PWO晶体光散射中心的类型、分布特点、产生原因以及消除方法。光散射中心主要由气态包裹体和固态包裹体构成。经观察发现 ,该缺陷在晶体中的分布主要有两个部位 :1 .籽晶熔接线附近。我们常常发现晶体在该部位炸裂。在开裂面上发现有粒径在 0 .1～1 .5mm之间、浑圆状、黄色 褐色的固态包裹体。若原料配比或熔体局部偏离化学计量比时 ,易形成成份为Pb2 WO5 或WO3 的包裹体。在冷却过程中发生相变 ,使晶体该部位出现微裂纹 ,从而使晶体变得易于开裂。2 .从晶体顶部至下 1 0 0mm处。主要为气态包裹体俗称气泡 ,沿晶体生长轴方向呈串珠状分布。常常呈黄色 ,使晶体看上去发黄。气态包裹体是导致PWO晶体朦胧或形成散射雾芯的主要原因。由于生长炉的高温区位于坩埚中部 ,这个部位的烧结体首先熔化成熔体 。
- 孙国利郑连荣韦瑾范宇红
- 关键词：钨酸铅晶体包裹体布里奇曼法
