[發明專利]含鈾化合物作為閃爍體的應用

有效

• 申請號: 201810264190.6
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108384532B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 王殳凹;王亞星;尹雪苗
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C07F9/38
• 分類號: C07F9/38;C09K11/06;C07F5/00;C07C211/63;C01G43/00;C01G47/00;C01B19/00;C01B33/00;C01B25/16;C01B35/18;C01B21/082
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞;楊慧林

本發明公開了含鈾化合物作為閃爍體的應用，含鈾化合物為含鈾有機無機雜化物或含鈾無機物，含鈾有機無機雜化物為含鈾有機羧酸鹽或含鈾有機磷酸鹽：含鈾無機物為含鈾非金屬酸鹽、含鈾金屬鹽或含鈾鹵化物。本發明公開了含鈾有機無機化合物或含鈾無機物具有本征閃爍能力，為利用鈾元素進行各類型化學組成與形態(有機無機、無機)的閃爍體開發提供了新理念。

技術領域

本發明涉及閃爍體技術領域，尤其涉及一種含鈾化合物作為閃爍體的應用。

背景技術

輻射閃爍性能是指材料吸收高能粒子(α、β粒子)或射線(X、γ)后發射可見光的過程，具備這種性質的材料通常被稱為“閃爍體”，由于其能夠對輻射進行“可視化”過程(射線-可見光-光電轉換-成像)，因此此類材料在高能物理和核物理實驗、空間和天體物理、醫學成像、環境監測、安全檢查、核不擴散檢測、工業無損檢測、石油測井和地質勘探等領域均具有廣泛應用。

目前大規模使用的閃爍體為無機閃爍體。早期無機閃爍體包含ZnS，NaI，CsI等晶體，此類純無機鹽晶體發光效率較低，在無機鹽晶體中加入少量激活劑如Tl⁺離子等能進一步提高發光效率，目前已發展的高熒光強度的閃爍體有NaI:Tl、CsI:Tl等，但此類離子型材料較易吸濕，在實際制作產品過程需額外的處理方式。此外，以摻雜發光體Ce³⁺離子為主的鑭系硅酸鹽具有高的穩定性、較大的光輸出，也被廣泛應用，但此類材料單晶生長技術仍不夠成熟，例如Y₂Si₂O₇:Ce不一致融化，生長大尺寸單晶仍是難題。另外一類非常重要的閃爍體為鍺酸鉍晶體(Bi₄Ge₃O₁₂，BGO)，其密度約為7g/cm³，使得此類晶體具有較高的射線吸收能力，目前廣泛應用于高能物理、核醫學成像等裝置。但合成前體GeO₂價格較為昂貴，尋找廉價、高性能閃爍體仍是閃爍體發展的重要內容。

一般來說輻射探測材料應具備以下幾點：(1)高光輸出；(2)快速響應時間；(3)良好的輻射和濕度穩定性；(4)較好的能量分辨率等性能；(5)強的射線阻止能力。雖然各類閃爍體已經被廣泛使用，但是每種閃爍體在實際應用過程中僅限于特定需求，因此，閃爍體材料開發很大程度上以應用為導向。當前閃爍體材料開發以重元素組成的晶格基質(硅酸鹽、鋁酸鹽、硼酸鹽等)摻雜發光元素Ce³⁺、Eu²⁺等為主，力求獲得較好的材料性能；另外一方面，閃爍體材料發展也著力生長LaBr₃:Ce³⁺、PbWO₄、Bi₄Ge₃O₁₂(BGO)等高質量晶體。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種含鈾化合物作為閃爍體的應用，本發明公開了含鈾有機無機化合物或含鈾無機物具有本征閃爍能力，作為射線閃爍體，提高了閃爍體的性能，為利用鈾元素進行各類型化學組成與形態(有機無機、無機)的閃爍體開發提供了新理念。

本發明公開了含鈾化合物作為閃爍體的應用，含鈾化合物為含鈾有機無機雜化物或含鈾無機物，含鈾有機無機雜化物為式(Ⅰ)的含鈾有機羧酸鹽或式(Ⅱ)的含鈾有機磷酸鹽：

含鈾無機物為式(Ⅲ)的含鈾非金屬酸鹽、式(Ⅳ)的含鈾金屬鹽或式(Ⅴ)的含鈾鹵化物：

其中，

式(Ⅰ)中的R¹選自苯基、取代苯基或烷基；優選地，烷基為C¹-C⁸烷基；n＝1或2；

式(Ⅱ)中的R²選自苯基、取代苯基或烷基；優選地，烷基為C¹-C⁸烷基；n＝1或2；