1991 Fiscal Year Annual Research Report
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02650555
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
大石 修治 信州大学, 工学部, 助教授 (50021027)
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| Keywords | 放射線検出器 / 単結晶材料 / 酸化物 / ケイ酸ガドリニウム / フラックス育成 / フッ化カリウム |
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| Research Abstract |
KFやM_2O(M=Li,Na,K)ーMoO_3をフラックスとした高温溶液(1100℃)の徐冷(5℃/h)法や温度勾配法で,酸化物の放射線検出器材料として有望なGd_2SiO_5単結晶の育成を試み,以下の結果を得た。1.中型るつぼ(容量:150cm^3,調合物重量:約200g)と大型るつぼ(容量:250cm^3,調合物重量:約280g)を用い,Gd_2SiO_5(5mol%)ーKF(95mol%)組成の調合物を徐冷して,Gd_2SiO_5単結晶を育成した。約200gの調合物からは最大約0.7mmの,約280gの調合物からは最大約0.6mmの目的単結晶が生成した。これら の単結晶は,前年度に得た最大結晶(約0.4mm)よりもかなり大きかった。容量の大きなるつぼを使用し,調合物重量を大きくすると,大きな単結晶を育成できることがわかった。約40g,約200gおよび約280gの調合物から生成した結晶の中から任意に選択した100個の平均の大きさは,それぞれ約0.3mm,0.5mmおよび0.4mmであった。調合物重量に比例して単結晶が大型化するというわけでもなかった。2.容量30cm^3の白金るつぼを用い,Li_2OーMoO_3,Na_2OーMoO_3およびK_2OーMoO_3フラックスの徐冷法によって,Gd_2SiO_5単結晶の育成を試みた。これらのモリブデン酸塩は,目的の単結晶を育成する能力を持たず,適切なフラックスではないことがわかった。3.前年度から行ったフラックス探求の実験結果を総括すると,Gd_2SiO_5単結晶育成のフラックスとしてはKFが最適であり,ついでLiFであった。モリブデン酸塩やNaFフラックスからは,目的の単結晶が生成しなかった。4.大気圧下で,KFフラックスに対するGd_2SiO_5結晶の溶解度測定を試みた。KFの蒸発が激しいことなどの理由で,溶解度測定はきわめて困難であった。また,自形をもったGd_2SiO_5単結晶(徐冷法で作成した)を種結晶として,温度勾配法により,1100℃のGd_2SiO_5(5mol%)ーKF(95mol%)溶液からの結晶育成を試みた。その種結晶は溶解してしまい,大型単結晶を得ることはできなかった。
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