[发明专利]获得用于具有非常短余辉的CT的Gd2O2S∶Pr的方法

说明书

技术领域

本发明用于铕污染的含钆粉末以及铕污染的荧光陶瓷。

本发明进一步涉及用于利用单轴热压来制造荧光陶瓷的方法。

本发明还涉及用于检测电离辐射的检测器。

本发明还涉及采用所述检测器来检测电离辐射。

用于检测高能辐射的荧光物含有可以吸收辐射并将其转化为可见光的磷光体。在诸如光电二极管或光电倍增管等光敏系统的辅助下电学获得并评估从中产生的荧光发射。这些荧光物可由单晶材料制备，例如，掺杂的卤化碱。可以将非单晶材料作为粉末状的磷光体使用或以从中制备的陶瓷成分形式使用。

背景技术

在美国专利6340436 B1中，通用分子式(L_1-x-y-z-dEu_xCe_zM’_d)₂O₂S描述并表示磷光体(其中L是从包括Gd、La和Y的组合中选择的至少一个元素，M是从包含Tb和Pr的组合中选择的至少一个元素，M’是从包含Ca、Sr和Zn的组合中选择的至少一个元素，x、y、z和d是在此范围的值：0.001≤x≤0.06，0＜y≤12×10^-5，0＜z≤12×10^-5和0≤d≤2.5×10^-4并由热静压印刷方法制造。该磷光体具有高的透光率、高发光效能和降低的余辉。包括该磷光体和硅光电二极管的组合的辐射检测器具有极佳的波长匹配能力，可以获得高的发光输出并适于用作X射线CT设备等的X射线检测器。

然而，发明人发现含铕的Gd₂O₂S:Pr的荧光陶瓷会显示不想要的增加的余辉特性。因此，需要克服该缺点。

发明内容

本发明的第一目的是提供具有非常短的余辉特性的含铕的闪烁陶瓷。

根据本发明通过具有非常短余辉的Gd₂O₂S:M荧光陶瓷材料可以达成上述目的，其中M是从包含Pr、Tb、Yb、Dy、Sm和/或Ho的组合中选择的至少一个元素，Gd₂O₂S:M的荧光陶瓷材料包括附加的：

铕≤1wt.ppm，基于Gd₂O₂S以及

铈≥0.1wt.ppm并≤100wt.ppm，优选≤50wt.ppm，基于Gd₂O₂S，其中铈的含量超过铕的含量，且铕对铈的比例为1∶10到1∶150。

然而，优选地，Gd₂O₂S:M荧光陶瓷材料包括的铕＞0.05wt.ppm并≤1wt.ppm，基于Gd₂O₂S。

如果荧光陶瓷材料中的铕的量诸如Eu⁺³太高，那么会获得不希望的高余辉。此外，荧光陶瓷材料中的铕诸如Eu⁺³的浓度太高，而铈诸如Ce⁺³在根据本发明所述的含量范围内，则会导致不希望的发光效率的减小。重要的是要匹配铈的浓度，诸如Ce⁺³，因为太低的浓度会导致不希望的高余辉。然而，如果铈的浓度诸如Ce⁺³的浓度太高，那么发光效率将会不希望地很低。

优选地，Gd₂O₂S:M荧光陶瓷材料中的铈的浓度诸如Ce⁺³至少为5wt.ppm且至多为100wt.ppm，优选为至多50wt.ppm，更加优选为至多25wt.ppm。

在本发明中，M是从Pr、Tb、Yb、Dy、Sm和/或Ho的组合中选择的至少一个元素。

根据本发明优选的Gd₂O₂S:M荧光陶瓷材料是包含比铕的含量高的铈的Gd₂O₂S:Pr。