Вольфраматы BaWO4 в Минске

Вольфрамат бария BaWO — технические характеристики и применение

Вольфрамат бария (BaWO) — неорганическое соединение класса вольфраматов, кристаллизующееся в тетрагональной сингонии (структура шеелита). Материал выпускается в виде порошка, поликристаллических заготовок и монокристаллов, выращиваемых методом Чохральского. Для технических применений ключевое значение имеют высокая плотность (5,4 г/см), температура плавления 1475 C и химическая инертность к агрессивным средам.

Основные свойства BaWO

Вольфрамат бария характеризуется сочетанием люминесцентных, сцинтилляционных и акустооптических свойств. При легировании редкоземельными ионами (Nd, Er, Tm) материал демонстрирует эффективную люминесценцию в ближнем ИК-диапазоне. Собственная люминесценция BaWO возбуждается в УФ-области (240–320 нм) с максимумом излучения около 420 нм. Твердость по Моосу — 4,5, что допускает механическую обработку с последующей полировкой до оптического качества.

Сцинтилляционные характеристики

Монокристаллы BaWO применяются в детекторах ионизирующего излучения. Время высвечивания составляет 8–12 нс, световыход — до 300 фотонов/МэВ. Материал устойчив к радиационным повреждениям до доз 10 рад, что позволяет использовать его в составе сцинтилляционных спектрометров для регистрации гамма-квантов и рентгеновского излучения. По сравнению с BGO (германат висмута) BaWO обеспечивает лучшее временное разрешение при меньшей эффективности регистрации.

Акустооптические применения

Вольфрамат бария обладает высоким акустооптическим качеством (M 40 10 с/кг), что делает его пригодным для устройств управления лазерным излучением. Из BaWO изготавливают дефлекторы и модуляторы для твердотельных лазеров с длинами волн 532–1064 нм. Материал обеспечивает коэффициент оптического пропускания более 80 % в диапазоне 0,4–5,0 мкм при коэффициенте поглощения менее 0,01 см.

Форматы поставки и чистота

Порошок BaWO поставляется с чистотой 99,9–99,99 % (основное вещество). Монокристаллы выращиваются диаметром до 40 мм и длиной до 100 мм с ориентацией по осям a или c. Для оптических применений требуется полировка поверхности с шероховатостью Ra 0,5 нм и плоскостностью /10 на длине волны 632,8 нм.

Отрасли применения

• Ядерная физика — сцинтилляционные детекторы для спектрометрии гамма-излучения в экспериментальных установках.
• Медицинская визуализация — позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) при замене BGO в модулях детектирования.
• Лазерная техника — акустооптические дефлекторы и модуляторы для технологических лазеров мощностью до 50 Вт.
• Радиационный мониторинг — датчики для систем контроля окружающей среды на объектах атомной энергетики.
• Научное приборостроение — эталонные образцы для калибровки спектрометрических трактов.

Особенности заказа

При заказе монокристаллов BaWO необходимо указывать ориентацию, диаметр и длину заготовки, а также требования к легированию. Для порошковых партий регламентируется гранулометрический состав (типичный диапазон 1–50 мкм) и содержание примесей, контролируемое методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Хранение материала не требует специальных условий, однако полированные оптические элементы следует защищать от абразивного загрязнения.

Вопросы и ответы