Призначення. Для отримання монокристалів Cs2LiYCl6:Ce (CLYC), які використовуються для детектування повільних нейтронів. Технологія дає можливість отримувати монокристали для детектування повільних нейтронів, які використовують у якості робочого елементу детекторів, що застосовуються на АЕС. CLYC має світловихід 21000 фотонів на МеВ при часі загасання сцинтиляцій 35 нс (швидка компонента), тоді як інші монокристали для детектування повільних (теплових) нейронів, наприклад йодид літію, активований європієм має світловихід – 15000 фотонів на МеВ при часі загасання сцинтиляцій 1200 нс. В той же час вміст літію в LiI:Eu є більшим, ніж у CLYC.
Технічні характеристики. Технологія дозволяє отримати прозорі монокристалічні зразки Cs2LiYCl6:Ce діаметром 12-15 мм і довжиною до 50 мм. Потужність однієї технологічної лінії 40 монокристалів на рік.
Галузь застосування. Технологія неорганічних речовин, вирощування монокристалів.
Переваги. За рахунок додаткового очищення на стадії розплаву технологія дозволяє отримувати монокристали CLYC з покращеними функціональними характеристиками. Для вирощування монокристалів CLYC проводиться очищення шихти від кисневмісних домішок для забезпечення покращених експлуатаційних властивостей кінцевих монокристалів CLYC. При сушінні шихти ймовірний перебіг процесів: RCl3 + H2O = ROCl + 2HCl (R=Y, Ce). Обробка розплаву тетрахлорметаном (CCl4) веде до видалення кисневмісних домішок, що дає змогу отримувати монокристали CLYC з покращеними функціональними характеристиками. Цей процес може бути описаний таким рівнянням: 2ROCl + ССl4 ↑ = 2RCl3 + CO2 ↑ (R=Y, Ce). Основна мета очищення – збільшення світловиходу і зменшення післясвітіння (часу загасання).
Техніко-економічний ефект. Технологія дозволяє одержувати монокристали для детектування нейтронів з покращеними експлуатаційними характеристиками. Використання детекторів для контролю за роботою АЕС сприяє покращенню екології довкілля.
Опис. Y2O3 розчиняють у концентрованій соляній кислоті при нагріванні. Окремо розчиняють Li2CO3 у соляній кислоті. Отримані розчини YCl3 та LiCl змішують і додають наважки CsCl та CeCl3. Одержаний розчин випарюють до появи кристалічної плівки, після чого додають хлорид амонію. Отриману суміш висушують при 160°С і одержують шихту CLYC з невеликою домішкою води. Далі висушування проводять у кварцовому контейнері у вакуумі. При сушінні шихти ймовірний перебіг процесів: RCl3+H2O=ROCl+2HCl (R=Y,Ce). Внаслідок перебігу такого процесу утворюються зв’язки R-O, як компонентом матриці, так і активатором, що погіршує як світловихід так і швидкодію. Як правило, з цим не борються. Обробка розплаву тетрахлорметаном (CCl4) веде до видалення кисневмісних домішок.Для цього висушену шихту розтоплюють і розплав нагрівають до 800°С, через розплав пропускають пару тетрахлорметану в аргоні доки розплав не стане прозорим.Розплав охолоджують, утворений злиток подрібнюють у порошок і засипають у контейнер для росту.