[发明专利]一种X射线实时高清晰成像荧光材料

说明书

技术领域

本发明属于X光成像应用技术领域。

背景技术

X光成像技术是现代医学、工业检测、安全检查的基本技术手段之一。荧光材料在X光成像应用中始终起到重要作用，以钨酸盐为主的X射线荧光增感屏，具有稳定、简单、廉价的优点。以氟氯化钡存储类X射线荧光材料，实现了数字化图像。以稀土硫化物为主的X射线及时成像类荧光材料，实现了快捷简单直观的数字化图像。以往的专利及学术研究已经有大量公开，如中国专利85100247、200610155887.7、99115874.1 、201080046176.0 、200980128751.9，美国专利US8343379、US7476411等。 

以Gd2O2S、Y2O2S添加Tb是现有X射线稀土发光材料的基本体系，中国专利200910160773.5中主体成份Gd2O2S:Tb，中国专利201110251515.5 使用了Y2O2S: Tb。为了改善颜色与亮度现有技术通过改变主激活剂实现，如：中国200980128751.9中添加了Nd ，中国201110251457.6添加了Eu等。以上方法均是在其它用途的发光材料基础上实施的改进，其缺点是颗粒度无法准确控制在小颗粒直径，图像的清晰度无法提高，发光强度与灵敏度低。

本发明通过在Gd2O2S:Tb添加共激活剂，并控制含量，使用水热合成等方法控制颗粒度生长，从而达到提高X射线的响应灵敏度与图像清晰度。

本发明可以广泛应用于医疗、工业检测、安全检查等处的X射线检测、成像。

发明内容

一种X射线实时高清晰成像荧光材料，其特征是: 基质材料为Y、Gd、Lu中的一种, 其中添加含有Tb的酸性化合物的主激活剂，添加含有Dy的酸性化合物中的共激活剂，使用水热合成法，在温度230度，保持时间2-5小时；再烘干，制备出纳米50-300纳米的发光材料；该材料在X射线激发下，发射640nm可见光，该材料有较小的颗粒适合精细医学成像、工业微小器件检测、生物标记体内诊断。

本发明中基质材料、激活剂、共激活剂使用硫酸或硝酸溶解，在基质材料每克重量中，添加主激活剂Tb的浓度是1X10^-2-1X10^-3；在基质材料每克重量中，添加共激活剂Dy的浓度是1X10^-2-1X10^-3。

本发明中酸性化合物为：硫酸或硝酸。水热合成法使用封闭高压反应釜，稀释剂使用硫酸，尤其在使用硝酸溶解基质材料、激活剂、共激活剂，富余的S加入使合成的材料为Gd2O2S、Y2O2S、Lu2O2S。

本发明一种X射线实时高清晰成像荧光材料，其特征是：基质材料为Y、Gd、Ln中的一种, 其中添加含有Tb的酸性化合物的主激活剂，添加含有Dy的酸性化合物中的共激活剂，使用硫酸或硝酸溶液溶解，加草酸沉淀，去水，干燥，在1100度硫气氛中烧结，保持时间2-4小时，制备出颗粒在0.8-5微米的发光材料；该材料在X射线激发下，发射640nm可见光。本发明中基质材料、激活剂、共激活剂使用硫酸或硝酸溶解，在基质材料每克重量中，添加主激活剂Tb的浓度是1X10^-2-1X10^-3；在基质材料每克重量中，添加共激活剂Dy的浓度是1X10^-2-1X10^-3。本方法合成的材料化学分子式为Gd2O2S：Tb、Dy，Y2O2S：Tb、Dy，Lu2O2S：Tb、Dy。

本发明中高温烧结时可以添加助熔剂，助熔剂为含有Bi、Mg、Na、Ba、Li、K的卤化物，加入量为基质材料重量的0.5-10%，提高其发光强度。

本发明一种X射线实时高清晰成像荧光材料，其特征是：基质材料为Y、Gd、Ln中的一种氧化物, 其中添加含有Tb的酸性化合物的主激活剂，添加含有Dy的酸性化合物中的共激活剂；它们混合研磨，并烘干，在温度1400度硫气氛中烧结，保持时间2-5小时，制备出颗粒度5-15微米的发光材料；该材料在X射线激发下，发射640nm可见光。

本发明中在基质材料每克重量中，添加主激活剂Tb的浓度是1X10^-2-1X10^-3；在基质材料每克重量中，添加共激活剂Dy的浓度是1X10^-2-1X10^-3。酸性化合物为：硫酸化合物、硝酸化合物。本方法合成的材料化学分子式为Gd2O2S：Tb、Dy，Y2O2S：Tb、Dy，Lu2O2S：Tb、Dy。