摘要:PbWO4晶体已被西欧核子中心确定用于建造大型强子对撞机 (LHC)中的精密电磁量能器 ,并与我所签定生产意向。根据他们对晶体提出的光输出大于 8个光电子 /MeV ,辐照损伤小于 1 0 %等要求 ,我们对掺钇钨酸铅晶体进行了研究。采用高纯原料 ( 99.99%以上 )PbO∶WO3 =1∶1 (摩尔比 ) ,在原料中掺入质量分数为 1 .5×1 0 -4 的Y2 O3 。将此原料充分混合在一定温度下熔制成多晶 ,用硅碳棒加热 ,采用铂坩埚下降法生长大尺寸PbWO4晶体 ,生长方向为c轴生长 ,生长速度为 1 .0~ 1 .2mm/h。我们发现晶种质量及方向、温度梯度及温场分布对晶体性能有很大影响。我们在实验中选取完好无开裂且与c轴方向一致的晶种 ,并采用计算机多路分别控制 ,消除温场的波动 ,保证生长环境的稳定 ,保持固液界面的稳定。通过实验我们能够生长出 2 8mm× 2 8mm× 2 80mm的晶体 ,晶体内部无开裂、气泡、散射颗粒但晶体顶部略带黄色。过去通常认为PbWO4晶体带黄色是由于晶体内缺氧引起 ,可通过氧退火解决。而我们认为PbWO4晶体在熔晶及生长过程中PbO易挥发故采用偏铅生长 ,在这之后我们得到无色透明的优质PbWO4晶体 ,经测试其性能完全符合西欧核子中心使用要求 ,其中光输出大于 1 2个光电子 /MeV ,辐照损伤小于 5 % ,再由一定的温度退火 ,?