[發明專利]輻射存儲熒光體及其應用

無效

• 申請號: 201310090415.8
• 申請日: 2005-12-16
• 公開（公告）號: CN103396790A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: H·里森;W·A·卡克茲馬雷克
• 申請（專利權）人: 劑量和成像股份有限公司
• 主分類號: C09K11/61
• 分類號: C09K11/61;G01T1/10;G01T1/29;G03B42/02;G21K4/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 蘇萌;鐘守期

本申請是2005年12月16日提交的名稱為“輻射存儲熒光體及其應用”的200580047953.2發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及光激勵存儲熒光體(Photoexcitable?Storage?Phosphor）。具體地，本發明涉及能夠用于X射線、γ射線或紫外線（UV）輻射成像應用以及用于輻射劑量測定等的光激勵存儲熒光體。具體地，本發明涉及包括+3價氧化態稀土元素的光激勵存儲熒光體。

本發明還涉及用于制備光激勵存儲熒光體的方法。本發明進一步涉及包括該光激勵存儲熒光體的成像板，用于生產包括光激勵存儲熒光體的成像板的方法，以及成像板在包括醫療、科學成像和放射量測定器在內的各種應用中的其他運用，所述放射量測定器用于身體和環境輻射監控以及輻射治療中的輻射監控。本發明還涉及包括本發明的光激勵熒光體的放射量測定器。本發明還涉及用于本發明的光激勵存儲熒光體的讀取技術。

背景技術

在早期的X射線成像和輻射劑量測定應用中，照相乳膠直接曝光在X射線下。然而，銀基膠片對X射線的俘獲效率極低，因此引進了熒光屏。熒光屏的成像應用涉及X射線，該X射線穿過目標或是從目標輻射的，然后通過輻射感光熒光層被轉換成可見光。該輻射感光熒光層一般呈現在熒光屏（或X射線轉換屏）上。

通過常規的銀基乳膠膠片或板記錄可見光。在要求相對強的X射線吸收體的增光屏中使用閃爍體。該閃爍體發射出銀基乳膠膠片感光性最高的波長區域內的光。接著需對曝光得到的照相乳膠進行濕化學處理。

記錄X射線圖像的又一方法包括采用稱為成像板（IP）的暫存媒介。與之前通過閃爍體直接將X射線轉換成可見光的膠片屏幕方法相比，X射線存儲熒光體以與X射線強度分布成正比來存儲輻射圖像。

該方法的優點是由于激光和計算技術的發展而最近才被人認識到。在該進一步方法中，諸如輻射圖像轉換面板等X射線存儲媒介包括光激勵熒光體。

以下描述對該方法進行圖解的示意“流程”圖。

包括光激勵存儲熒光體的成像板吸收穿過目標或從目標輻射的X射線。已表明，光激勵存儲熒光體由于在光激勵存儲熒光體中產生亞穩態電子空穴對而吸收或存儲X射線輻射。

為了釋放存儲在光激勵存儲熒光體中的潛在X射線輻射能量，將光激勵存儲熒光體曝光在可見光或紅外激光下。這也被稱為讀取步驟。可以認為，光激勵步驟導致電子空穴對重組，這進而導致可見光的發射。理想地，光激勵存儲熒光體存儲盡可能多的入射X射線能量，并且直到將光激勵存儲熒光體曝光在可見光或紅外激光下時才發射所存儲的X射線能量（描述為衰退（fading））。

目前，在讀取步驟中采用400至900nm波長范圍內的激光。光激勵存儲熒光體一般在300至500nm波長范圍內表現出光受激發射。用光電檢測器檢測該受激發射，該光電檢測器產生幅度與發射的光水平成線性比例的電信號。

然后，將根據所述發射產生的電信號轉換成數字格式，以使得可以在視頻屏幕上顯示輻射圖像。這一類型的圖像記錄被稱為數字化照相或計算機射線照相。和常規的膠片屏幕射線照相相比，光激勵存儲熒光體具有在低許多的劑量下能夠進行X射線成像（例如，醫療成像）的潛在可能，同時仍然提供足夠（如果不是更高）的信息水平。然而，實際中出現的情況是，可商業獲取的成像板還是需要與膠片屏幕方法相當的劑量。

第三種方法采用全固態數字檢測器。在這種檢測器中，通過閃爍屏（含有碘化銫（CsI）顆粒）將X射線轉換成光，該光隨后被光電二極管/晶體管陣列形式的硅面板檢測到。

然后將光電二極管/晶體管陣列的電信號轉換成數字格式并顯示在視頻屏幕上。使用數字檢測器的缺點包括分辨率低（>100μm）以及成本相當高。而且，數字檢測器還不能運用在空間受限的某些應用中，諸如牙齒X射線成像這一重要應用。通常認為，數字檢測器和成像板是相互補充的，并且很多應用中都要求有它們兩個。

目前已知的光激勵存儲熒光體包含用于捕獲X射線產生的電子和空穴的中心（centre）。可以認為，X射線輻射在鹵化物晶體內產生F中心。F中心是被電子占據的陰離子空位，而F⁺中心是沒有俘獲電子的陰離子空位。例如，在銪為二價氧化態的BaBrF:Eu²⁺存儲熒光體中，F⁺(Br^-)和F⁺(F^-)缺陷都可作為電子存儲中心，而Eu²⁺作為空穴陷阱。