[發(fā)明專利]一種閃爍陶瓷陣列及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711314397.1
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108107463A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江亞林;秦海明;王新佳
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波虔東科浩光電科技有限公司
• 主分類號: G01T1/00
• 分類號: G01T1/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吳偉文

本發(fā)明公開了一種閃爍陶瓷陣列及其制備方法，首先通過機(jī)械加工方法得到單個長方體的陶瓷晶粒，再將切割好的晶粒的側(cè)面鍍上金屬類反射層，頂面鍍上環(huán)氧樹脂反射層，并將晶粒通過定位耦合模具排布成陣列結(jié)構(gòu)，再灌入粘結(jié)劑到晶粒之間的縫隙內(nèi)，把晶粒粘合成所需的閃爍陶瓷陣列，通過上述方式，減少了不同晶粒之間的X射線干擾，提高了閃爍體陣列的光輸出性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及閃爍材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種閃爍陶瓷陣列及其制備方法。

背景技術(shù)

閃爍材料是一種能將入射在其上的高能射線或帶電粒子轉(zhuǎn)換為紫外或可見光的能量轉(zhuǎn)換體，當(dāng)被高能射線照射后，閃爍材料便發(fā)出熒光，熒光被光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)接收并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?jīng)過電子線路處理后，便能在指示器上指示出來。利用高能射線的超強(qiáng)穿透能力，由閃爍材料組成的探測器被廣泛應(yīng)用于高能物理與核物理實驗、影像核醫(yī)學(xué)、工業(yè)CT在線檢測、油井勘探、安全稽查及反恐等眾多領(lǐng)域，是一種與生活密切相關(guān)的功能材料。

閃爍陶瓷是一種新型的功能陶瓷材料，是近年來閃爍體研究和開發(fā)的一個重要方向。閃爍陶瓷具有物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、制備工藝簡單、成本低、容易實現(xiàn)均勻摻雜、良好的機(jī)械加工性能等優(yōu)點。傳統(tǒng)的閃爍陶瓷陣列加工方法是將燒結(jié)完的閃爍陶瓷，通過機(jī)械加工的方法切割成所需的閃爍陶瓷陣列，然后在切割好的縫里灌入環(huán)氧樹脂類反射介質(zhì)，最后進(jìn)行兩邊磨削加工，制作出閃爍陶瓷材料。

總的來說，具有如下幾個不足：1、陣列中單個晶粒側(cè)邊膠反射率較低，導(dǎo)致光輸出不高；2、單個晶粒之間存在X射線串?dāng)_問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種閃爍陶瓷陣列及其制備方法，其特征在于，所述陶瓷陣列中每個晶粒的側(cè)面都鍍有金屬類反射層，頂面鍍有環(huán)氧樹脂反射層。

優(yōu)選的，所述陶瓷材料為石榴石結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式可表述為：(AB)3+xC5-xO12，其中：

A為發(fā)光稀土元素，可以為Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Er、Dy、Tm、Ho或其組合；

B可以為Sc、Y、Gd、Yb、Lu或其組合；

C可以為Al、Ga或Al和Ga的組合。

優(yōu)選的，所述晶粒頂面的環(huán)氧樹脂反射層的厚度為0.1～2mm。

優(yōu)選的，所述單個晶粒側(cè)邊的金屬類反射層，其金屬可以為以下材料的一種：Ag、Al、Mo、Pt、Pd、Os、Ir、Ru、Rh。

優(yōu)選的，所述金屬類反射層的噴鍍方法可以為化學(xué)沉積法、化學(xué)鍍、磁控濺射法或噴射電鍍法。

優(yōu)選的，所述金屬類反射層的表面添加防氧化劑。

上述閃爍陶瓷陣列的制備方法，包括如下步驟：

(1)通過機(jī)械加工方法將陶瓷材料切割成單個長方體的晶粒；

(2)在切割好的單個晶粒的側(cè)面分別鍍上金屬類反射層；

(3)在切割好的單個晶粒的頂面鍍上環(huán)氧樹脂反射層；

(4)將噴鍍好反射層的晶粒分別利用組合篩選版排布為陣列結(jié)構(gòu)；

(5)在每個晶粒之間灌入粘結(jié)劑，將每個晶粒粘合固化成所需的閃爍陶瓷陣列。

優(yōu)選的，所述晶粒通過定位耦合模具排布為陣列結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果在于：1、晶粒側(cè)邊的金屬類反射層減少了X射線的穿透，從而減少了不同晶粒之間的X射線干擾；2、晶粒側(cè)邊的金屬類反射層提高了可見光的反射，從而提高了閃爍材料的光輸出性能；3、通過定位耦合模具將單個陶瓷閃爍體晶粒排布為陣列結(jié)構(gòu)，解決了單個晶粒組裝困難的問題。