[發明專利]用于輻射探測的混合鹵化物閃爍體

有效

• 申請號: 201910254812.1
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN109897637B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: L·斯坦德;C·L·梅爾徹爾;M·茹拉夫勒娃;H·魏
• 申請（專利權）人: 田納西大學研究基金會
• 主分類號: C09K11/85
• 分類號: C09K11/85
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 譚冀

混合鹵化物閃爍材料，具有通式AB_(1?y)M_yX'_wX_(3?w)，其中0≤y≤1，0.05≤w≤1，A可以為堿金屬，B可以為堿土金屬，并且X'和X可以為兩種不同的鹵素原子，和具有通式A_(1?y)BM_yX'_wX_(3?w)，其中0≤y≤1，0.05≤w≤1，A可以為堿金屬，B可以為堿土金屬，并且X'和X為兩種不同的鹵素原子。式(1)的閃爍材料包括二價的外部活化劑M，例如Eu²⁺或Yb²⁺。式(2)的閃爍材料包括一價的外部活化劑M，例如Tl⁺、Na⁺和In⁺。

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年5月8日提交的名稱為“MIXED HALIDE SCINTILLATORS FORRADIATION DETECTION”的美國臨時申請序列號61/990,541的權益，通過引用將其公開內容以其全文并入本文。

發明領域

本發明涉及用于探測輻射例如X-射線、γ射線和熱中子輻射的閃爍材料。

背景

閃爍體是能夠吸收高能顆粒并將這些顆粒轉化為多個低能光子的材料。閃爍材料與光電探測器結合來探測各種應用(包括醫學成像、地質勘探、國土安全和高能物理)中的高能光子、電子和其它顆粒是科學上和經濟上重要的。為了使應用中的閃爍體的值最大化，需要包括高閃爍光產額、快速閃爍衰減時間和上升時間、良好的能量分辨率、高程度的比例、合適的發射波長以及在寬溫度范圍內的良好熱響應的特性。為此，獲得電子/空穴陷阱和無缺陷的閃爍體是重要的。

包含一價或二價的外部活化劑的鹵化物閃爍體是一類有前途的閃爍體。一價的外部活化劑包括Tl⁺、Na⁺和In⁺。例如，在M.Gascón等人的“Scintillation Properties ofCsBa₂I₅Activated with Monovalent Ions Tl⁺,Na⁺and In⁺”,Journal of Luminescence,2014,156,63-68中制造了用Tl⁺、Na⁺和In⁺閃爍體摻雜的CsBaI₅并且將其用作γ射線探測器。Eu²⁺和Yb²⁺是二價的外部活化劑的實例。描述了幾種Eu²⁺摻雜的鹵化物閃爍體，其一致地顯示出高的光輸出和熔化，允許采用Bridgman-Stockbarger技術生長閃爍體。例如，在K.Yang等人的“Crystal Growth and Characterization of CsSr_1-xEu_xI₃High LightYield Scintillators”，Rapid Research Letters，2011，5，43-45和K.Yang等人的“Optical and Scintillation Properties of Single Crystal CsSr_l-xEu_xI₃”,NuclearScience Symposium Conference Record(NSS/MIC),2010IEEE2010，1603-1606中制備了Eu²⁺摻雜的CsSrI₃閃爍體并且公開了它們的光物理性質。M.Zhuravleva等人的美國專利公開號2012/0273726報道了摻雜有Eu²⁺的CsSrBr₃的閃爍性質。另一個實例M.Zhuravleva等人的“New Single Crystal Scintillators,CsCaCl₃：Eu和CsCaI₃：Eu”，Journal of CrystalGrowth，2012,352，115-119描述了摻雜有Eu²⁺的CsCaI₃和CsCaCl₃的閃爍性質。發現摻雜有Eu²⁺的CsBaI₃的閃爍體晶體具有優良的閃爍體性質，如公開在U.Shirwadkar等人的“NewPromising Scintillator for Gamma-Ray Spectroscopy:Cs(Ba，Sr)(Br，I)₃”，IEEENuclear Science Symposium Conference Record，2011，1583-1585中的那樣。