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(shù)：

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(xué)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(xué)特別是PET 領(lǐng)域具有應(yīng)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(yīng)力大，晶體易開裂，坩堝中留有大量原料未能結(jié)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(fù)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(yīng)增加，產(chǎn)品中只有一部分可以用，嚴(yán)重降低了原料的利用率。

導(dǎo)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(yīng)用于晶體生長領(lǐng)域。傳統(tǒng)的導(dǎo)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(shè)計一種便于維護的晶體生長模具十分重要。

技術(shù)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(shù)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(shè)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(shè)計，不僅可以具備導(dǎo)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(jié)構(gòu)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(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(lǐng)域普通技術(shù)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(shè)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(jié)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?zé)Y(jié)。燒結(jié)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(jié)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(shè)計，不僅可以具備導(dǎo)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，在不脫離由所附的權(quán)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。