[发明专利]包括稀土元素的闪烁化合物及其形成方法

权利要求书

1.一种闪烁化合物，其包括浓度为所述闪烁化合物的至少约10ppm原子的处于四价状态的稀土元素，其中所述闪烁化合物不是稀土硅酸盐化合物。

2.根据权利要求1所述的闪烁化合物，其中所述处于四价状态的稀土元素的浓度为所述闪烁化合物的至少约11ppm原子、至少约20ppm原子、至少约50ppm原子、至少60ppm原子、至少约110ppm原子、至少约150ppm原子、或至少约200ppm原子。

3.根据权利要求1或2所述的闪烁化合物，其中所述处于四价状态的稀土元素的浓度为所述闪烁化合物的不大于约5％原子、不大于约5000ppm原子、不大于约2000ppm原子、不大于约1500ppm原子、不大于约900ppm原子、不大于约800ppm原子、不大于约700ppm原子、不大于约600ppm原子、或不大于约500ppm原子。

4.根据前述权利要求中任一项所述的闪烁化合物，其中所述稀土元素为处于四价状态的具体稀土元素，所述处于四价状态的具体稀土元素为所述闪烁化合物内的所述具体稀土元素的总含量的至少约5％、至少约11％、至少约15％、至少约20％、至少约35％、或至少约30％。

5.根据前述权利要求中任一项所述的闪烁化合物，其中所述稀土元素为处于四价状态的具体稀土元素，所述处于四价状态的具体稀土元素为所述闪烁化合物内的所述具体稀土元素的总含量的不大于100％、不大于约90％、不大于约75％、不大于约50％、不大于约40％、不大于约30％、不大于约25％、不大于约20％、不大于约15％、或不大于约9％。

6.根据前述权利要求中任一项所述的闪烁化合物，其进一步包括掺杂剂，所述掺杂剂包括浓度为至少5ppm原子的处于二价状态的不同的元素。

7.根据权利要求6所述的闪烁化合物，其中所述掺杂剂的浓度为所述闪烁化合物的至少约11ppm原子、至少约20ppm原子、至少约50ppm原子、至少约110ppm原子、至少约150ppm原子、或至少约200ppm原子。

8.根据前述权利要求中任一项所述的闪烁化合物，其中所述掺杂剂的浓度为所述闪烁化合物的不大于约5％原子、不大于约5000ppm原子、不大于约2000ppm原子、不大于约1500ppm原子、不大于约900ppm原子、不大于约800ppm原子、不大于约700ppm原子、不大于约600ppm原子、或不大于约500ppm原子。

9.根据前述权利要求中任一项所述的闪烁化合物，其中所述处于四价状态的稀土元素与所述掺杂剂之比为至少约1∶90、至少约1∶50、至少约1∶20、至少约1∶9、至少约1∶5、至少约1∶3、至少约1∶2、或至少约1∶1.5、或至少约1∶1.1。

10.根据前述权利要求中任一项所述的闪烁化合物，其中所述处于四价状态的稀土元素与所述掺杂剂之比不大于约90∶1、不大于约50∶1、不大于约20∶1、不大于约9∶1、不大于约5∶1、不大于约3∶1、不大于约2∶1、或至少约1.5∶1、或不大于约1.1∶1。

11.根据前述权利要求中任一项所述的闪烁化合物，其中所述稀土元素包括Ce⁴⁺。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的闪烁化合物，其中所述稀土元素包括Pr⁴⁺。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的闪烁化合物，其中所述稀土元素包括Tb⁴⁺。

14.根据前述权利要求中任一项所述的闪烁化合物，其中所述掺杂剂包括第2族元素、Zn、或其任意组合。

15.一种闪烁化合物，其包括：

处于三价状态的金属元素；和

浓度为所述闪烁化合物的至少约10ppm原子的处于二价状态的稀土元素，其中，在所述闪烁体化合物的主体基质中，所述处于二价状态的稀土元素的至少一部分替换所述处于三价状态的金属元素。

16.根据权利要求15所述的闪烁化合物，其中所述处于二价状态的稀土元素的浓度为所述闪烁化合物的至少约20ppm原子、至少约50ppm原子、至少约110ppm原子、至少约150ppm原子、或至少约200ppm原子。