[发明专利]带有光子晶体层的封装式闪烁体及闪烁探测器

权利要求书

1.带有光子晶体层的封装式闪烁体，包括闪烁体本体，其特征在于：还包括位于闪烁体本体外部的封装外壳，封装外壳上设置有光学窗口；

所述光学窗口的内表面通过光学耦合剂紧贴闪烁体本体的出光面，光学窗口的外表面设置有外光子晶体层；外光子晶体层包括光子晶体阵列。

2.根据权利要求1所述的带有光子晶体层的封装式闪烁体，其特征在于：还包括内光子晶体层，内光子晶体层包括光子晶体阵列；所述内光子晶体层设置在光学窗口的内表面与光学耦合剂之间，内光子晶体层通过光学耦合剂紧贴闪烁体本体的出光面。

3.根据权利要求1或2所述的带有光子晶体层的封装式闪烁体，其特征在于：所述光学窗口的内表面与闪烁体本体之间光学耦合剂的折射率记为n₁，闪烁体本体的折射率记为n₂，1≤n₂≤3；n_1≥n₂－0.1。

4.根据权利要求3所述的带有光子晶体层的封装式闪烁体，其特征在于：当n₁<n₂时，所述光学窗口的内表面和外表面粗糙度均小于20nm，且光学窗口的内表面与闪烁体本体之间的光学耦合剂厚度小于100nm。

5.根据权利要求4所述的带有光子晶体层的封装式闪烁体，其特征在于：所述闪烁体发光峰值波长记为λ，200nm≤λ≤800nm；所述光子晶体阵列为由圆柱状或者六棱柱状光子晶体微结构构成的周期性阵列，周期性阵列的阵列周期为0.9λ～1.1λ。

6.根据权利要求5所述的带有光子晶体层的封装式闪烁体，其特征在于：所述光子晶体微结构是直径为200～400nm、高度为250～300nm的氮化硅或二氧化钛或氧化锌圆柱。

7.根据权利要求6所述的带有光子晶体层的封装式闪烁体，其特征在于：所述闪烁体本体为碱金属卤化物类闪烁体AX:N、镧系卤化物类闪烁体MX:N、钾冰晶石类闪烁体A₂B(RE)X₆，其中A和B为碱金属元素，M为镧系元素，N为掺杂元素，RE为稀有元素，X为卤族元素。

8.根据权利要求7所述的带有光子晶体层的封装式闪烁体，其特征在于：所述光学窗口的材质为石英玻璃、硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、蓝宝石玻璃或者萤石玻璃；所述封装外壳与闪烁体本体的接触面上设置有特氟龙材质或铝箔材质的反射层。

9.一种闪烁探测器，包括闪烁体和位于闪烁体出光面的光电探测器，其特征在于：所述闪烁体是如权利要求1至8中任一所述的带有光子晶体层的封装式闪烁体。

10.根据权利要求9所述的闪烁探测器，其特征在于：所述光电探测器的入射窗口的材质为硼硅玻璃，所述光电探测器的入射窗口与闪烁体的光学窗口之间通过光学耦合剂耦合或者空气耦合。