[发明专利]一种表面微透镜阵列结构调控的闪烁体器件及其制备

权利要求书

1.一种表面微透镜阵列结构调控的闪烁体器件，其特征在于，包括闪烁体，以及布置在闪烁体出光面的微透镜阵列，所述微透镜阵列由多个内部空心、外部为壳层结构的微透镜单元构成；

所述的微透镜单元的壳层结构的折射率为1.4-2.0，空心部分的折射率为1；

所述的微透镜单元的壳层结构的厚度为0.5-2μm。

2.根据权利要求1所述的一种表面微透镜阵列结构调控的闪烁体器件，其特征在于，微透镜阵列中的微透镜单元呈六角周期排列结构布置。

3.根据权利要求1所述的一种表面微透镜阵列结构调控的闪烁体器件，其特征在于，所述微透镜单元呈半球状，其外径为4-10μm。

4.根据权利要求1所述的一种表面微透镜阵列结构调控的闪烁体器件，其特征在于，所述的微透镜单元的壳层结构的材料为透明氧化物，其选自SiO₂、HfO₂、Al₂O₃、Ta₂O₅、Ga₂O₃、MgO或ZnO中的一种；

所述的闪烁体为塑料闪烁体、玻璃闪烁体或无机闪烁体，其选自Lu₂SiO₅:Ce、(Lu,Y)₂SiO₅:Ce、Bi₄Ge₃O₁₂、Y₃Al₅O₁₂:Ce、CsI:Tl、CsI:Na、NaI:Tl、PbWO₄、Ga₂O₃、LaCl₃:Ce或LaBr₃:Ce中的一种。

5.如权利要求1-4任一所述的表面微透镜阵列结构调控的闪烁体器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选用闪烁体切割抛光清洗；

(2)选取聚苯乙烯微球，制成聚苯乙烯微球阵列；

(3)再将聚苯乙烯微球阵列附着在清洗后的闪烁体出光面，加热处理，使其形变为半球状聚苯乙烯阵列；

(4)采用感应耦合等离子体对表面附着半球状聚苯乙烯阵列的闪烁体进行刻蚀，降低半球状聚苯乙烯阵列的直径至设定范围；

(5)在刻蚀后的半球状聚苯乙烯阵列的表面进行镀膜，获得微透镜单元的壳层结构；

(6)继续对步骤(5)得到的带有壳层结构的闪烁体加热处理，使得聚苯乙烯挥发，即得到目的产物。

6.根据权利要求5所述的一种表面微透镜阵列结构调控的闪烁体器件的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，聚苯乙烯微球阵列呈六角密堆积排列。

7.根据权利要求5所述的一种表面微透镜阵列结构调控的闪烁体器件的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，加热处理的温度为100-115℃，加热时间为20-40min；

步骤(6)中，加热处理的温度为400-500℃，时间为4-6h。

8.根据权利要求5所述的一种表面微透镜阵列结构调控的闪烁体器件的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所采用的感应耦合等离子体刻蚀为氧离子刻蚀，刻蚀时间为5-20min；

步骤(5)中，镀膜方法为电子束蒸发镀膜、磁控溅射镀膜、原子层沉积镀膜或热蒸发镀膜。