[發明專利]一種像素化閃爍體薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202011329304.4
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112538346A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 唐江;趙雪
• 申請（專利權）人: 華中科技大學鄂州工業技術研究院;華中科技大學
• 主分類號: C09K11/61
• 分類號: C09K11/61;C09K11/02
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 詹守琴

本發明特別涉及一種像素化閃爍體薄膜及其制備方法，屬于閃爍體制備技術領域，閃爍體薄膜包括多孔基體，多孔基體為多孔氧化鋁模板，多孔基體的孔內填充有閃爍體，閃爍體的組成包括Cs₃Cu₂X₅，其中，X為鹵素元素，Cs₃Cu₂X₅所含元素無毒，解決了傳統CsI閃爍體使用有毒元素帶來的問題，且Cs₃Cu₂X₅晶體的發光機理是自限域激子發光，因此，Cs₃Cu₂X₅晶體應用于X射線的探測，具有高發光效率、高光產額等優點，對X射線的探測性能優異；將陽極氧化鋁模板作為基體，解決了現有技術的閃爍體閃爍光散射造成的光學串擾問題，并且解決了現有技術的閃爍體制備條件苛刻的問題；提高了X射線成像的空間分辨率，有利于開發閃爍體的實際應用。

技術領域

本發明屬于鋼材制備技術領域，特別涉及一種像素化閃爍體薄膜及其制備方法。

背景技術

分辨率高的X射線成像技術在醫學影像、安全檢查以及高能物理等眾多領域均有重要應用。對傳統閃爍體進行像素化結構設計，可以提高成像的空間分辨率，例如，將硫氧化釓(GOS)納米粒子與粘合劑混合然后填充到刻蝕有微孔陣列的硅基質中，制成像素化的閃爍體薄膜。另一種傳統的閃爍體，是采用氣相沉積的方法制備鉈摻雜的碘化銫柱狀晶閃爍體(CsI:Tl)，最后將低折射率材料填充到柱狀晶的間隙中，制備出像素化的閃爍體薄膜。該方法可以有效地避免像素之間的光散射和光學串擾，從而提高成像的空間分辨率。

申請人在發明過程中發現：采用多孔硅模板的方法雖然可以降低GOS閃爍體像素之間的光散射和串擾的程度，但是每個孔內GOS顆粒產生的光散射仍然存在，降低了成像的分辨率。另外，CsI:Tl閃爍體的制備條件苛刻，且鉈元素具有劇毒，這些缺點限制了傳統閃爍體的實際應用。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的像素化閃爍體薄膜及其制備方法。

本發明實施例提供了一種像素化閃爍體薄膜，所述閃爍體薄膜包括多孔基體，所述多孔基體為多孔氧化鋁模板，所述多孔氧化鋁模板的孔內填充有閃爍體，所述閃爍體的組成包括Cs₃Cu₂X₅，其中，X為鹵素元素。

可選的，所述鹵素元素為Cl、Br和I中的至少一種。

基于同一發明構思，本發明實施例還提供了一種像素化閃爍體薄膜的制備方法，用以制備如上所述的像素化閃爍體薄膜，所述方法包括：

獲得Cs₃Cu₂X₅晶體；

將所述Cs₃Cu₂X₅晶體研磨成粉末，再通過加熱進行熔融，獲得Cs₃Cu₂X₅熔體；

將所述Cs₃Cu₂X₅熔體填充于所述多孔氧化鋁模板的孔內，后依次進行壓制和冷卻，獲得閃爍體薄膜。

可選的，所述獲得Cs₃Cu₂X₅晶體，具體操作包括：

將CsX和CuX進行定量秤取，后加入到HX溶液，加熱獲得Cs₃Cu₂X₅透明溶液；其中X為鹵素元素；

將所述Cs₃Cu₂X₅透明溶液進行降溫，獲得所述Cs₃Cu₂X₅晶體。