[發(fā)明專利]LiCaBO3:Ce3+在制備熱釋光劑量計中的應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010142673.2
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN101793969A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李成宇;姜麗宏;龐然;蘇鏘
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: G01T1/11
• 分類號: G01T1/11;C09K11/63
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱釋光探測器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及LiCaBO₃:Ce³⁺在制備熱釋光劑量計中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

材料的熱釋光是指材料在吸收輻射能之后的熱致發(fā)光，根據(jù)其發(fā)光量可以測知一定區(qū)域內(nèi)的輻射劑量。目前，由熱釋光材料制備的熱釋光劑量計已廣泛應(yīng)用于輻射防護、輻射治療、環(huán)境監(jiān)測、地質(zhì)年代測量、考古、航天等諸多領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開了多種熱釋光劑量計材料，如LiF、CaSO₄、CaF₂、LiB₄O₇等。其中，LiF由于具有抗腐蝕性、抗磨損性、難溶于水以及在常溫下衰退率低等特點而成為最常用的熱釋光劑量計材料。Cameron及其同事研制出一種主要由鎂和鈦激活的LiF材料TLD100:LiF:Mg，Ti，作為標(biāo)準(zhǔn)的熱釋光發(fā)光體獲得廣泛應(yīng)用(A.G.Kozakiewicz，A.T.Davidson，D.J.Wilkinsin，The?effectof?pre-irradiation?annealing?on?TL?glow?curves?of?LiF(Mg)，Nucl.Instrum.Meth.Phys.Res.B，2000，166，577-580)。但是，LiF:Mg，Ti材料的熱釋光靈敏度較低。

現(xiàn)有技術(shù)還公開了其他離子摻雜的LiF材料，如LiF:Mg，Cu，P；LiF:Mg，Cu，Na，Si等(K.Tang，Dependentce?of?thermoluminescence?in?LiF:Mg，Cu，Na，Si?phosphor?on?Na?dopant?concentration?and?thermal?treatment，Radiat.Meas.，2003，37，133-144.A.J.J.Bos，K.Meijvogel，J.Th.M.de?Haas，P.Bilski，P.Olko，Thermoluninescence?properties?of?LiF(Mg，Cu，P)with?different?copperconcentrations，Radiat.Protec.Dosim.，1996，65，199-202)。這些材料在最大加熱溫度不超過270℃時具有較高的熱釋光靈敏度，但是這些材料的熱釋發(fā)光峰峰形復(fù)雜，存在多個發(fā)光峰，不利于劑量信號的測試。同時，此類材料在高溫發(fā)光后的殘留信號較高，降低了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

現(xiàn)有技術(shù)公開了鈰離子激活的LiCaBO₃，即LiCaBO₃:Ce³⁺作為發(fā)光材料應(yīng)用于白光LED，但是目前并沒有將LiCaBO₃:Ce³⁺應(yīng)用于熱釋光劑量計的報道。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供LiCaBO₃:Ce³⁺在制備熱釋光劑量計中的應(yīng)用，以LiCaBO₃:Ce³⁺作為熱釋光劑量計中的熱釋發(fā)光材料得到的熱釋發(fā)光峰峰形簡單、峰溫適當(dāng)，有利于輻射劑量信號的測試。

本發(fā)明提供了一種LiCaBO₃:Ce³⁺在制備熱釋光劑量計中的應(yīng)用，其中，LiCaBO₃:Ce³⁺中Ce³⁺與Ca²⁺的摩爾數(shù)百分比為0.1％-10％。

優(yōu)選的，所述Ce³⁺與Ca²⁺的摩爾數(shù)百分比為0.25％-8％。

優(yōu)選的，所述Ce³⁺與Ca²⁺的摩爾數(shù)百分比為0.5％-2％。

本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于熱釋光劑量計的LiCaBO₃:Ce³⁺的制備方法，包括：

將碳酸鈣、碳酸鋰、硼酸或氧化硼和氧化鈰研磨混合后，在空氣氣氛中預(yù)燒2-5小時，所述氧化鈰和所述碳酸鈣的摩爾數(shù)百分比為0.1％-10％；

將預(yù)燒后的混合物再次研磨后，在還原氣體氣氛中燒結(jié)8-20小時，得到LiCaBO₃:Ce³⁺。

優(yōu)選的，所述在空氣氣氛中預(yù)燒的溫度為300℃-500℃。

優(yōu)選的，所述在還原氣體氣氛中燒結(jié)的溫度為700℃-1000℃。