[发明专利]高光输出闪烁体表面光子结构及制备方法

权利要求书

1.一种高光输出闪烁体表面光子结构，包括闪烁体，布置在闪烁体出光面的多孔阳极氧化铝，其特征在于，所述的多孔阳极氧化铝的外表面覆盖高折射率共形致密层，该高折射率共形致密层的折射率n'大于多孔阳极氧化铝的折射率n；所述的高折射率共形致密层的厚度为0.5λ/n'～λ/n'。

2.根据权利要求1所述的一种高光输出闪烁体表面光子结构，其特征在于，所述的多孔阳极氧化铝的平均孔间距为0.8λ～1.5λ，平均孔径为孔间距的0.5～0.8倍，多孔阳极氧化铝的高度h为λ/2n～2λ/n；其中，λ是闪烁体发光的中心波长。

3.根据权利要求1所述的一种高光输出闪烁体表面光子结构，其特征在于，所述的高折射率共形致密层采用的材料为折射率高于多孔阳极氧化铝的透明介质，包括ZrO₂、HfO₂或ZnO。

4.根据权利要求1所述的一种高光输出闪烁体表面光子结构，其特征在于，所述的闪烁体包括塑料闪烁体、玻璃闪烁体、ZnO闪烁体、Lu₂SiO₅:Ce闪烁体、(Lu,Y)₂SiO₅:Ce闪烁体、Bi₄Ge₃O₁₂闪烁体、Y₃Al₅O₁₂:Ce闪烁体、CsI:Tl闪烁体、NaI:Tl闪烁体或PbWO₄闪烁体。

5.如权利要求1所述的一种高光输出闪烁体表面光子结构的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将闪烁体切割至所需尺寸并清洗抛光；

(2)采用二步电化学阳极过程制备多孔阳极氧化铝；

(3)将制备的多孔阳极氧化铝附着在闪烁体出光面；

(4)对表面附着多孔阳极氧化铝的闪烁体进行退火处理；

(5)在退火后的样品表面制备高折射率共形致密层。

6.根据权利要求5所述的一种高光输出闪烁体表面光子结构的制备方法，其特征在于，所述的多孔阳极氧化铝为可移植双通多孔阳极氧化铝膜。

7.根据权利要求5所述的一种高光输出闪烁体表面光子结构的制备方法，其特征在于，步骤(2)中二步电化学阳极过程采用的原料是纯度为99.99wt％～99.999wt％的高纯铝膜，并经500℃真空退火1～2小时。

8.根据权利要求5所述的一种高光输出闪烁体表面光子结构的制备方法，其特征在于，步骤(4)中退火温度为100～300℃，退火时间0.5～1小时。

9.根据权利要求5所述的一种高光输出闪烁体表面光子结构的制备方法，其特征在于，步骤(5)中采用原子层沉积技术在样品表面制备高折射率共形致密层。