本實用新型涉及一種晶體生長裝置，具體地，涉及用于Ce:LYSO晶體生長的一種晶體生長裝置。

背景技術：

Ce:LYSO晶體，也稱鈰摻雜硅酸釔镥晶體，是一種優(yōu)良的閃爍晶體，Ce:LYSO晶體具有化學性質(zhì)穩(wěn)定，不潮解，機械強度高，光產(chǎn)額大等優(yōu)點，對γ射線有良好的探測效率，在高能物理，核醫(yī)學特別是PET 領域具有應用優(yōu)勢。

目前Ce:LYSO晶體的生長方法主要有兩種。一種是提拉法，提拉法晶體生長工藝成熟，但同時，由于Ce:LYSO晶體生長溫度很高，生長過程中熱應力大，晶體易開裂，坩堝中留有大量原料未能結晶，原料利用率低，生長成本高。另一種方法是坩堝下降法，專利CN104294365A、CN104073877A、CN105220234A對坩堝下降法的工藝進行了詳細的描述，坩堝下降法采用鉬坩堝作為晶體生長容器，具有高原料利用率，高自動化程度，高生產(chǎn)效率和便于生長異形晶體等優(yōu)點，鉬坩堝高溫下易氧化，晶體生長時需要采用還原性氣氛，生長的晶體具有色心等缺陷，需要進行額外的退火處理。此外，坩堝下降法生長Ce:LYSO晶體，具有工藝復雜，排雜能力差，雜質(zhì)含量高，成品率低等缺點，一定程度上限制了坩堝下降法的發(fā)展。同時，無論是提拉法，還是坩堝下降法生長的Ce:LYSO晶體，Ce的分凝系數(shù)很小，生長的Ce:LYSO晶體中Ce離子分布極不均勻，晶體尾端濃度遠高于晶體頭部，以致尾端光輸出是頭部的2-5倍，而衰減時間也會相應增加，產(chǎn)品中只有一部分可以用，嚴重降低了原料的利用率。

導模法具有晶體生長速度快、生產(chǎn)成本低、晶體成分均勻、晶體利于加工、原料利用率高等優(yōu)點，廣泛應用于晶體生長領域。傳統(tǒng)的導模法使用的模具多是一體成型的，模具加工難度大，模具容易損壞，而且模具部分損壞后，更換成本較高，不利于控制成本。Ce:LYSO晶體的熔點高達2000℃，能采用的模具材質(zhì)非常少，僅為銥、錸等高熔點金屬。這些金屬價格較高，加工難度較大。

因此，設計一種便于維護的晶體生長模具十分重要。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種晶體生長裝置。

為實現(xiàn)前述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種晶體生長裝置，其包括若干并行排列的模具組以及垂直于模具組放置的一籽晶，每一模具組包括兩模具件，每一模具件包括一平臺以及自平臺向同一方向凸伸的兩凸臺，所述兩模具件相對設置，不同模具件的平臺相互抵接，在兩平臺間形成一條細縫，相鄰的模具組之間被墊片間隔開，所述模具組之間用金屬絲捆扎固定。

作為本實用新型的進一步改進，所述晶體生長裝置包括1-10組模具組。

作為本實用新型的進一步改進，相鄰模具組之間由2條對稱放置的墊片間隔開。

作為本實用新型的進一步改進，所述模具件、墊片及金屬絲材質(zhì)為銥。

作為本實用新型的進一步改進，所述金屬絲直徑為0.5mm。

作為本實用新型的進一步改進，所述籽晶為板條型，籽晶與模具組同寬。

本實用新型晶體生長裝置，通過模具的特殊設計，不僅可以具備導模法的優(yōu)勢，使得Ce濃度均一、晶體成品率高、極少開裂、晶體便于加工、原料利用率高，而且模具部分損壞后，更換更為方便，模具成本更低。

附圖說明

圖1為本實用新型晶體生長裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型晶體生長裝置的模具組的俯視圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

請參閱圖1、2，一種晶體生長裝置100，其包括若干并行排列的模具組1以及垂直于模具組放置的一籽晶2，每一模具組1包括兩模具件11，每一模具件11沿X、Y、Z軸三個維度方向延伸，模具件11包括一平臺111以及自平臺111向同一方向凸伸的兩凸臺112，兩模具件11在Z軸方向上相對設置，不同模具件11的平臺112在Z軸方向上相互抵接，在兩平臺112間形成一條細縫113，相鄰的模具組1之間被墊片12間隔開，模具組1之間用金屬絲13捆扎固定。在本實施例中，模具件11沿X方向尺寸為100mm，沿Y方向尺寸為50mm，沿Z方向尺寸為6mm。在本實施例中，細縫113沿X方向尺寸為90mm，沿Y方向尺寸為50mm，沿Z方向尺寸為0.5-1mm。

在本實用新型的某些實施例中，晶體生長裝置100包括1-10組模具組。在本實施例中，如圖1所示，晶體生長裝置100包括2組模具組。

在本實用新型的某些實施例中，相鄰模具組之間由2條對稱放置的墊片間隔開。墊片12為長方體，墊片12與模具件11的下表面平齊。

在本實用新型的某些實施例中，模具件11、墊片12及金屬絲13材質(zhì)為銥。在其他實施例中，模具件11、墊片12及金屬絲13材質(zhì)為錸。

在本實用新型的某些實施例中，金屬絲直徑為0.2、0.5或0.8mm。在本實施例中，金屬絲直徑為0.5mm。

在本實用新型的某些實施例中，籽晶2為板條型，籽晶2與模具組1同寬。

晶體生長過程及檢測結果：晶體生長裝置100組裝好后，置于銥金坩堝中心，為了便于裝料，原料經(jīng)均勻混合后，置于半圓模具中，在等靜壓機中壓制成塊，之后1200-1400℃高溫燒結。燒結后的原料置于模具組1沿X方向的兩側(cè)，升溫熔化并開始長晶，長晶溫度在2000℃，晶體放肩角度180°，晶體生長速度為15mm/h。原料利用率為90%，得到的兩個晶體，晶體沿X方向尺寸為100mm、沿Y軸方向尺寸為200mm、沿Z方向尺寸為6mm，晶體表面光滑，無開裂。晶體切割、拋光后，Ce:LYSO晶體閃爍性能檢測結果為：晶體頭尾偏差在2%之內(nèi)，衰減時間40ns，光輸出30photons/keV，達到甚至超過傳統(tǒng)提拉法生長的Ce:LYSO的性能。

本實用新型晶體生長裝置100，通過模具的特殊設計，不僅可以具備導模法的優(yōu)勢，使得Ce濃度均一、晶體成品率高、極少開裂、晶體便于加工、原料利用率高，而且模具部分損壞后，更換更為方便，模具成本更低。

盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是本領域的普通技術人員將意識到，在不脫離由所附的權利要求書公開的本實用新型的范圍和精神的情況下，各種改進、增加以及取代是可能的。