一种导模法晶体生长装置的制作方法

本实用新型涉及晶体生长装置，尤其涉及一种lyso晶体导模法生长装置。

背景技术：

ce³⁺掺杂的lyso晶体是综合性能优异的闪烁晶体，密度大，荧光衰减快，高光输出，不潮解，在核物理，医学pet-ct等领域有着广泛应用。目前国内外已能获得较大尺寸lyso晶体。目前，人工生长晶体主要采用提拉法，可以较快速的获得优质大单晶，提拉法的“回熔”，“缩颈”工艺对降低晶体位错密度，减少镶嵌结构，提高晶体质量具有显著的效果，但是ce：lyso晶体中组分众多，熔点可达2050℃，ce³⁺在晶体中分凝系数小，生长得到的晶体易出现成分不均，头尾闪烁性能差异较大，晶体不易长大等问题，采用导模法生长晶体，熔体在模具中的对流作用非常小，加之熔体中不存在搅拌，易得到成分均匀的掺质晶体。

技术实现要素：

本实用新型实现了一种导模法晶体生长装置，其特征在于包括坩埚、模具组件；在所述的坩埚中设置所述的模具组件；在所述的模具组件的下方设置若干个纵向的通道；所述的模具组件还包括中心模具片，模具片；所述的中心模具片和模具片相对放置；在所述的模具片之间设置若干块所述的中心模具片；相邻的所述模具片之间或者所述的模具片与中心模具片之间设置一缝隙。

进一步，在所述的模具片的顶端设置第一倾斜边；在所述的中心模具片顶端两侧各设置第二倾斜边；第一倾斜边与第二倾斜边之间形成一凹槽。

进一步，所述的第一倾斜边的角度为0°-75°；所述的第二倾斜边的角度为0°-75°；所述的凹槽的角度为0°-150°。

进一步，所述的中心模具片与所述的模具片的侧边上进行两两焊接。

进一步，所述的中心模具片的数量为1-15块。

进一步，所述的缝隙为0.2mm-0.6mm。

进一步，所述的通道的高为10mm-150mm；长20mm-200mm。

本实用新型的技术效果在于，本晶体生长装置利用缝隙间的毛细现象，坩埚中的原料加热融化后，可从模具底部缓慢上升到模具表面，在模具上表面上放置籽晶，即可实现lyso单晶的导模法生长。在本生长装置中，模具上表面采用倾斜式的凹槽设计，使得熔融液面流动汇聚平缓温和，有利于晶体的生长。lyso晶体中组分众多，熔点可达2050℃，ce³⁺在晶体中分凝系数小，生长得到的晶体易出现成分不均，头尾闪烁性能差异较大，晶体不易长大等问题，采用导模法生长晶体，熔体在模具中的对流作用非常小，加之熔体中不存在搅拌，因此比较容易得到成分均匀的掺质晶体。

附图说明

图1是本实用新型的整体装置示意图。

图2是本实用新型的正视方向示意图。

图3是本实用新型的模具组件示意图。

图4是实用新型的模具组件模具组侧面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合附图1、附图2、附图3所示，本实施例中公开了一种导模法晶体生长装置，包括坩埚1、模具组件10；在坩埚1中设置模具组件10；在模具组件10的下方设置若干个纵向的通道4；模具组件还包括中心模具片3，模具片2；中心模具片3和模具片2相对放置；在模具片2之间可以设置若干块中心模具片3，在本实施例中以1块中心模具片3为例；如果在模具片2之间设置多块的中心模具片3的话，在相邻的中心模具片3之间或者模具片2与中心模具片3之间设置一缝隙9，该缝隙9的作用主要的作用，利用缝隙间的毛细现象，坩埚中的原料加热融化后，可从模具底部缓慢上升到模具表面，在模具上表面上放置籽晶，即可实现lyso单晶的导模法生长。

为了实现采用导模法实现晶体生长工艺；为了使得熔融液面流动汇聚平缓温和，有利于晶体的生长，在中心模具片3的顶端两侧各设置第二倾斜边7；第一倾斜边6与第二倾斜边7之间形成一凹槽8；在模具组件10的上表面采用倾斜式的凹槽设计，上述的结构，保证了熔融液面流动汇聚平缓温和，有利于晶体的生长，使得在晶体过程中，解决ce:lyso单晶生长过程中得到的晶体易出现成分不均，头尾闪烁性能差异较大，晶体不易长大等技术问题。

在本实施例的实际应用中发现，当第一倾斜边6的角度为0°-75°；第二倾斜边7的角度为0°-75°；凹槽8的角度为0°-150°时，最有利于ce:lyso晶体的生长，而且晶体部成分均匀，头尾闪烁性能差异较小，晶体易长大。

为了实现模具组件10的应用，需要将中心模具片3和模具片2固定起来，为此，中心模具片3与模具片2的侧边上进行两两焊接。

在本实施例中的中心模具片3的数量为1块，在我们通过增加中心模具片3的数量发现，中心模具片3的数量在1-15块之间均有良好地技术效果，其生长出来的晶体部成分均匀，头尾闪烁性能差异较小，且晶体易长大的技术效果。

为了探究lyso单晶的导模法生长过程中的最佳实施方式的过程中发现，缝隙为0.4mm时，以及通道4的高为30mm-50mm时，导模法生长晶体的实施方式最佳，制造出来的晶体的质量最佳，实施例1中的缝隙为0.4mm。

作为本实用新型优选的实施例，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型，也是本实用新型的保护范围。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种导模法晶体生长装置，其特征在于，包括坩埚、模具组件；在所述的坩埚中设置所述的模具组件；在所述的模具组件的下方设置若干个纵向的通道；所述的模具组件还包括中心模具片，模具片；所述的中心模具片和模具片相对放置；在所述的模具片之间设置若干块所述的中心模具片；相邻的所述中心模具片之间或者所述的模具片与中心模具片之间设置一缝隙。

2.如权利要求1所述的一种导模法晶体生长装置，其特征在于；在所述的模具片的顶端设置第一倾斜边；在所述的中心模具片顶端两侧各设置第二倾斜边；第一倾斜边与第二倾斜边之间形成一凹槽。

3.如权利要求2所述的一种导模法晶体生长装置，其特征在于，所述的第一倾斜边的角度为0°-75°；所述的第二倾斜边的角度为0°-75°；所述凹槽的角度为0°-150°。

4.如权利要求1所述的一种导模法晶体生长装置，其特征在于，所述的中心模具片与所述的模具片的侧边上进行两两焊接。

5.如权利要求1所述的一种导模法晶体生长装置，其特征在于，所述的中心模具片的数量为1-15块。

6.如权利要求1所述的一种导模法晶体生长装置，其特征在于，所述的缝隙为0.2-0.6mm。

7.如权利要求1所述的一种导模法晶体生长装置，其特征在于，所述的通道的高为10mm-150mm；长20mm-200mm。

技术总结
本实用新型公开了一种导模法晶体生长装置，在坩埚中设置模具组件；在模具组件的下方设置若干个纵向的通道；模具组件还包括中心模具片，模具片；中心模具片和模具片相对放置；在模具片之间设置若干块中心模具片；相邻的模具片之间或者模具片与中心模具片之间设置一缝隙；利用缝隙间的毛细现象，坩埚中的原料加热融化后，可从模具底部缓慢上升到模具表面，在模具上表面上放置籽晶，即可实现LYSO晶体的导模法生长。在本生长装置中，模具上表面采用倾斜式的凹槽设计，使得熔融液面流动汇聚平缓温和，有利于晶体的生长。采用导模法生长晶体，熔体在模具中的对流作用非常小，加之熔体中不存在搅拌，因此比较容易得到成分均匀的掺质晶体。

技术研发人员：武志龙;丁言国;叶崇志
受保护的技术使用者：上海新漫晶体材料科技有限公司
技术研发日：2019.11.08
技术公布日：2020.07.24