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钾冰晶石家族的Cs2LiYCl6:Ce3+(CLYC)和Cs2LiLaCl6:Ce3+(CLLC)闪烁晶体是一类新型中子探测材料。本文主要对Cs2LiLaCl6:Ce3+、Cs2LiYCl6:Ce3+和Ce3+:Cs2LiLaxY1-xCl6(0<x≤40%)晶体开展研究工作,初步探索了晶体生长的原料制备方法,采用坩埚下降法生长了Ce3+:Cs2LiLax Y1-x-x Cl6晶体,并对晶体的闪烁性能及机理进行了分析。1.初步探索了以冰醋酸为配体进行脱水实验制备无水氯化镧、液相蒸发法制备CLYC晶体的多晶料和液相界面移动法制备CLLC晶体的多晶料等原料制备方法。2.CLLC、CLYC晶体生长与性能研究。采用坩埚下降法生长出了透明且结晶质量良好的CLYC晶体和半透明的CLLC晶体。首次报道了CLLC晶体的熔点为471℃,CLLC晶体与CLYC晶体结构相同,同属立方晶系。解释了CLLC晶体呈现半透明的原因:CLLC晶体在结晶过程中会发生组分偏析,伴有Cs3LaCl6和LiCs2Cl3杂相析出,并且Cs3LaCl6化合物在418℃发生相变。对两种晶体的发光与闪烁性能进行了表征与分析。CLLC和CLYC晶体存在三种闪烁机制,分别为芯价发光(CVL),Ce3+的5d→4f能级跃迁发光,自陷激子发光(STE)。在CLLC晶体中,CVL发射峰位于300nm;Ce3+发射峰位于380nm和400nm;STE发射峰位于344nm。在137Cs伽马射线激发下,CLLC晶体的闪烁衰减时间分别是2.7ns、163.2ns和1171.1ns。潮解的CLYC晶体展现出了良好的光学均匀性,光学透过率大于70%。潮解的CLYC晶体在X射线激发下Ce3+的发光强度大大减弱。CLYC晶体在137Cs伽马射线激发下的能量分辨率为9.3%。3.Ce3+:Cs2LiLaxY1-xCl6(0<x≤40%)晶体生长与性能研究。采用坩埚下降法生长出了Ce3+:Cs2LiLaxY1-xCl6(0<x≤40%)系列混晶,并且不同组分的混晶均存在不同程度的开裂情况。x=10%的组分晶体结晶质量相对较好,其2mm厚的晶片是完全透明的。Ce3+:Cs2LiLaxY1-xCl6(0<x≤40%)晶体与CLYC晶体同属于立方晶系,空间群为Fm3m。Ce3+:Cs2LiLaxY1-xCl6(x=40%)晶体在结晶过程中会发生组分偏析,伴有Cs3LaCl6杂相析出。Ce3+:Cs2LiLaxY1-xCl6(x=10%)晶体在200800nm的波长范围内展现出良好的光学均匀性,光学透过率大于70%。对不同组分的混晶的发光与闪烁性能比较发现:x=10%的组分晶体在310nm的波长激发下,衰减时间最短,为35.9 ns,在X射线激发下的发光强度最大;在137Cs伽马源激发下,x=10%的组分晶体闪烁衰减得最快,快成分衰减时间为34.1ns,慢成分衰减时间为342.8ns;计算得到能量分辨率为10.3%。