2024年4月1日发(作者：张廖欣跃)
CdRe_2(WO_4)_4(Re=La,Gd)钨酸盐闪烁晶体及其混晶的生长与
发光性能的研究
钨酸盐闪烁晶体是一类重要的晶体材料,被广泛应用于探测领域。近年来,
复式钨酸盐体系如NaBi（WO4）2、NaY（WO4）
2、CdGd2（WO4）4等逐渐被报
道出来。
这类材料主要包括两大类:ARe（WO4）2（A为一价
金属离子）及ARe2（WO4）4（A为二价金
属离子）。研究主要集中在稀土离子掺杂的激光性能、光致发光和晶体的生长方
面,而对于闪烁性能方面却少有报道。
本文主要以CdRe2（WO4）4（Re=La,Gd）
体系作为研究对象,从以下三个部分开展了研究工作:1、Ce:CdGd2
（WO4）4的生长。利用CdWO4作为籽晶,采
用了提拉法进行了Ce:CdGd2（WO4）4的生
长,生长出的晶体为淡黄色,半透明,晶体内部有沿解离面形成的裂纹。
对生长的晶体进行了加工、切片,随后在室温下测量了晶体的紫外可见透过
光谱、光致激发发射光谱、光致发射衰减时间等并进行分析讨论。其为四方晶系
的白钨矿结构,晶胞参数为a=b=0.5188 nm,c=1.1346 nm,在波长为320 nm紫外
光激发下,荧光发射光谱的峰值位于525 nm并且得到Ce:CdGd2
（WO4）4的衰减时间为1.4μs。
2、CdLa2（WO4）4多晶料的高温固相
合成、晶体的生长和光学性能的研究。于不同温度下合成了晶体生长所需要的多
晶料锭,探索出合成的最佳温度条件。
晶体的生长则分别采用了提拉法和坩埚下降法进行自发成核生长。另外,测
试了CdLa2（WO4）4晶体的X射线粉末衍
射曲线、X射线激发发射光谱、漫反射光谱、光致发射衰减时间等性能参数。
结果表明:CdLa2（WO4）4晶体属于四
方晶系白钨矿结构,本实验拟合得到的晶胞参数为:a=b=5.209 A?,c=11.325 A?,
晶胞的体积为307.26?3,其密度为7.494g/cm3,同时在
296 nm紫外光的激发下,样品在350-600 nm范围内具有宽阔的蓝绿发光带,发射
峰的峰值为470 nm,属于典型的钨酸盐的发光峰。并且其光致发射衰减时间为3.4
ns,衰减速度极快,在X射线激发下也有良好的发光性能。
3、CdGdx La2-x（WO4）4
固溶体晶体的生长与闪烁性能研究。本论文提出一种新型的固溶体体系
CdGdx La2-x（WO4）4
（x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0）并采用高温固相合成法合成了一系列多晶料,用提拉
法进行了晶体的生长。
生长出的晶体相较于纯的CdLa2（WO4）
4质量上有很大提高,随后表征了其性能,结果显示:随着Gd的含量
的增加,晶体在X射线辐射下发光强度呈现衰减趋势,光致发光也表现出一样的
规律,并且在300-600 nm的范围内发射峰的峰值有轻微的蓝移现象。另外,测试
得到的光致发射衰减时间在250-450 ns范围内。
2024年4月1日发(作者：张廖欣跃)
CdRe_2(WO_4)_4(Re=La,Gd)钨酸盐闪烁晶体及其混晶的生长与
发光性能的研究
钨酸盐闪烁晶体是一类重要的晶体材料,被广泛应用于探测领域。近年来,
复式钨酸盐体系如NaBi（WO4）2、NaY（WO4）
2、CdGd2（WO4）4等逐渐被报
道出来。
这类材料主要包括两大类:ARe（WO4）2（A为一价
金属离子）及ARe2（WO4）4（A为二价金
属离子）。研究主要集中在稀土离子掺杂的激光性能、光致发光和晶体的生长方
面,而对于闪烁性能方面却少有报道。
本文主要以CdRe2（WO4）4（Re=La,Gd）
体系作为研究对象,从以下三个部分开展了研究工作:1、Ce:CdGd2
（WO4）4的生长。利用CdWO4作为籽晶,采
用了提拉法进行了Ce:CdGd2（WO4）4的生
长,生长出的晶体为淡黄色,半透明,晶体内部有沿解离面形成的裂纹。
对生长的晶体进行了加工、切片,随后在室温下测量了晶体的紫外可见透过
光谱、光致激发发射光谱、光致发射衰减时间等并进行分析讨论。其为四方晶系
的白钨矿结构,晶胞参数为a=b=0.5188 nm,c=1.1346 nm,在波长为320 nm紫外
光激发下,荧光发射光谱的峰值位于525 nm并且得到Ce:CdGd2
（WO4）4的衰减时间为1.4μs。
2、CdLa2（WO4）4多晶料的高温固相
合成、晶体的生长和光学性能的研究。于不同温度下合成了晶体生长所需要的多
晶料锭,探索出合成的最佳温度条件。
晶体的生长则分别采用了提拉法和坩埚下降法进行自发成核生长。另外,测
试了CdLa2（WO4）4晶体的X射线粉末衍
射曲线、X射线激发发射光谱、漫反射光谱、光致发射衰减时间等性能参数。
结果表明:CdLa2（WO4）4晶体属于四
方晶系白钨矿结构,本实验拟合得到的晶胞参数为:a=b=5.209 A?,c=11.325 A?,
晶胞的体积为307.26?3,其密度为7.494g/cm3,同时在
296 nm紫外光的激发下,样品在350-600 nm范围内具有宽阔的蓝绿发光带,发射
峰的峰值为470 nm,属于典型的钨酸盐的发光峰。并且其光致发射衰减时间为3.4
ns,衰减速度极快,在X射线激发下也有良好的发光性能。
3、CdGdx La2-x（WO4）4
固溶体晶体的生长与闪烁性能研究。本论文提出一种新型的固溶体体系
CdGdx La2-x（WO4）4
（x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0）并采用高温固相合成法合成了一系列多晶料,用提拉
法进行了晶体的生长。
生长出的晶体相较于纯的CdLa2（WO4）
4质量上有很大提高,随后表征了其性能,结果显示:随着Gd的含量
的增加,晶体在X射线辐射下发光强度呈现衰减趋势,光致发光也表现出一样的
规律,并且在300-600 nm的范围内发射峰的峰值有轻微的蓝移现象。另外,测试
得到的光致发射衰减时间在250-450 ns范围内。