邹征刚，刘 振，龚国亮，孙益坚，温和瑞，钟玖平

(1.江西理工大学化学化工学院，赣州 341000； 2.中山大学材料学院，深圳 518107)

0 引 言

LuAG∶Ce3+具有稳定的物化性能、高的密度、短的荧光寿命、高的光输出等特性而被应用于辐射探测[22-23]。在前期研究基础上，本工作通过引入稀土离子Gd3+，取代部分Lu3+的格位，增加局部区域的晶格无序，探究Gd3+掺杂对LuAG/Al2O3共晶微观结构和荧光性能的影响，探索了Ce∶GdLu2Al5O12/Al2O3(Ce∶GdLuAG/Al2O3)共晶的生长工艺，获得了φ3 mm×117.0 mm的闪烁共晶，测试了共晶试样的微观结构、元素组成和荧光光谱，并研究了不同生长速率对共晶样品荧光性能的影响。

1 实 验

1.1 原料合成与晶体生长

共晶生长使用的设备是由法国Cyberstar公司生产的中频感应加热微下降晶体生长炉，生长过程通过控制下降速率和加热功率实现晶体生长。生长该晶体的原料为高纯的氧化物粉末，分别为Lu2O3粉末(≥99.99%，质量分数)、Gd2O3粉末(≥99.99%，质量分数)、CeO2粉末(≥99.99%，质量分数)、Al2O3粉末(≥99.999%，质量分数)，按照n(Lu2O3(Gd2O3))∶n(Al2O3)=18.7∶81.3称取原料，其中CeO2掺杂浓度(原子数分数)为1.0%。将称量好的原料放入玛瑙研钵中，加入适量乙醇作分散剂后充分研磨。将充分研磨分散的原料转入氧化铝坩埚中，放入马弗炉中在CO气氛中煅烧，由室温经过6 h升温到1 550 ℃，保温10 h之后随炉自然降至室温，得到共晶前驱体。将共晶前驱体装入带有小孔的铱金坩埚中，将铱金坩埚及后加热器水平放置在中间位置，调整保温隔热材料观察孔与后加热器观察孔一致，方便后续通过CCD实时观察晶体生长的固-液界面状况，利用微下降晶体生长炉进行共晶生长。……