钨酸铅微晶

新一代钨酸铅微晶被认为是迄今为止最具发展潜力的闪烁晶体之一，高密度(8.28 g /cm3) 、短辐射长度(0.87 cm) 和半径(2.12cm) 、快的闪烁衰减时间(t平均＜50 ns)以及较强的抗辐照损伤能力，已被欧洲核子中心确定为建造大型强子对撞机上精密电磁量能器用的首选闪烁晶体。钨酸铅微晶与光探测器件如光电倍增管、雪崩光二极管以及硅光二极管等组成探测器元件，广泛应用于高能物理、核物理、核医学影像及工业CT等方面。

钨酸铅微晶最常用的生长方法有两种: 提拉法和坩埚下降法，垂直梯度凝固法。合成方法包括沉淀法、水热法、微乳液法、超声辅助法和微波辅助法等。

钨酸铅微晶形貌：微球状、雪花状、菱形、纺锤状、板条状及树枝状等。

钨酸铅微晶发光：主要包括一个蓝发光带和两个绿发光带，钨酸铅微晶的蓝发光是纳秒级的快衰减和其他钨酸盐不同，大多钨酸盐存在蓝发光中心WO2－4，Pb2+扰动了WO2－4发光中心内的电荷转移跃迁导致蓝发光。但对于绿发光机制还没有统一的认识，还需要进一步的研究证明。

钨酸铅微晶形成机理：硝酸铅和钨酸钠为起始原料，去离子水为溶剂，聚乙二醇-400 为分散剂，按照化学计量比，称取适量Pb( NO3)2和Na2WO4·2H2O 分别溶于去离子水中，搅拌使药品完全溶解，配成Pb( NO3)2溶液和Na2WO4·2H2O 溶液 ，分别加入PEG-400，用磁力搅拌器搅拌30 min，达到充分分散颗粒的效果。然后将A溶液直接加入到B溶液中，最后得到白色浑浊液，将浑浊液静置3天，钨酸铅沉淀于烧杯底部，用去离子水和无水乙醇分别洗涤钨酸铅沉淀3 次。将清洗后的沉淀在80 ℃烘干，得到白色的钨酸铅微晶粉末。

晶体生长首先在过饱和溶液中生成微晶核，由于大颗粒和小颗粒之间的能量差异，小颗粒逐渐长大成大颗粒。临近的颗粒通过结晶生长面而自组装生长。不同添加PEG-400量合成不同形貌PWO微晶，在未添加PEG-400钨酸盐和铅盐溶解在水中，随着调节适当pH 值增大了溶液水解率，Pb2+和WO2－4之间的静电相互作用导致了PWO粉体的形成。长时间处理促进了大面微八面体形成，主要通过先前形成的小准八面体和微八面体的连接，就形成了类塔状的钨酸铅微晶。

钨酸铅微晶纯四方相钨酸铅晶体，结晶性良好，钨酸铅微晶在300 ～400 nm范围内具有较宽的发射谱带，由三组主要的发光峰构成，分别在430 nm、465 nm 左右的蓝色发光峰和560 nm 左右的弱黄绿色发光峰；随着不同质量的PEG-400 的加入，其形貌由塔形转变成梭子形，由此可见PEG-400 对PWO 形貌起了关键作用。PEG-400 促进了梭子形钨酸铅微晶的形成，不同PEG-400的量对溶液中
钨酸铅微晶的生长、聚集的限制和促进作用是不同的。