[发明专利]一种用于制备GAGG:Ce,Pr闪烁粉体和闪烁晶体的方法

说明书

本申请实施例公开了一种用于制备GAGG:Ce,Pr闪烁粉体的方法。该方法包括：将预设比例的反应物料溶解于酸溶液中，得到盐溶液；将盐溶液反向滴定至沉淀剂中，得到包括前驱体的溶液，其中，沉淀剂用于沉淀盐溶液以得到前驱体；调节包括前驱体的溶液的pH值，以使包括前驱体的溶液的pH值与预设pH值的差值小于预设阈值；对包括前驱体的溶液进行过滤处理，得到前驱体；以及对前驱体进行退火处理，得到GAGG:Ce,Pr闪烁粉体。本申请实施例还进一步公开了基于GAGG:Ce,Pr闪烁粉体制备GAGG:Ce,Pr闪烁晶体的方法。根据本申请实施例可以制得纯度高、粒径小、分散均匀且无明显团聚现象的GAGG:Ce,Pr闪烁粉体，进一步地，可以制得闪烁性能均匀且具有较高光产额和较短发光衰减时间的GAGG:Ce,Pr闪烁晶体。

技术领域

本申请涉及闪烁材料领域，特别涉及一种用于制备GAGG:Ce,Pr闪烁粉体和闪烁晶体的方法。

背景技术

闪烁晶体是一种能将电离辐射能(如γ射线、X射线)转化为光能(如可见光)的能量转化介质，其被广泛用于核医学、油井勘探、高能物理、环境检测、安全检测等领域。以高能物理领域为例，要求闪烁晶体具有较高的光产额和较短的发光衰减时间等。因此，有必要提供一种闪烁晶体及其制备方法，以满足闪烁晶体在各个领域的应用要求。

发明内容

本申请实施例之一提供一种用于制备GAGG:Ce,Pr闪烁粉体的方法，所述方法包括：将预设比例的反应物料溶解于酸溶液中，得到盐溶液；将所述盐溶液反向滴定至沉淀剂中，得到包括前驱体的溶液，其中，所述沉淀剂用于沉淀所述盐溶液以得到所述前驱体；调节所述包括前驱体的溶液的pH值，以使所述包括前驱体的溶液的pH值与预设pH值的差值小于预设阈值；对所述包括所述前驱体的溶液进行过滤处理，得到所述前驱体；以及对所述前驱体进行退火处理，得到所述GAGG:Ce,Pr闪烁粉体。

在一些实施例中，所述酸溶液包括硝酸、硫酸或盐酸中的至少一种。

在一些实施例中，所述沉淀剂包括氨水和碳酸氢铵。

在一些实施例中，所述预设pH值为7-8。

在一些实施例中，所述退火处理的温度为950-1250℃，以及所述退火处理的时间为2-4h。

在一些实施例中，所述GAGG:Ce,Pr闪烁粉体的分子式为：Pr_3xCe_3yGd_3(1-x-y)Al₃Ga₂O₁₂，其中，x＝0.0001-0.005，y＝0.001-0.02。

本申请实施例之一还提供一种用于制备GAGG:Ce,Pr闪烁晶体的方法，所述方法包括：制备上述的GAGG:Ce,Pr闪烁粉体；将所述GAGG:Ce,Pr闪烁粉体置于晶体生长装置内；以及启动所述晶体生长装置，基于所述GAGG:Ce,Pr闪烁粉体，得到所述GAGG:Ce,Pr闪烁晶体。

在一些实施例中，所述方法还包括：向所述晶体生长装置内通入保护气体。

在一些实施例中，所述保护气体包括氮气或惰性气体中的至少一种与氧气的混合气体，其中，所述氧气的体积占比为3％-8％。

在一些实施例中，所述保护气体包括氮气或惰性气体中的至少一种与二氧化碳的混合气体，其中，所述二氧化碳的体积占比为20％-40％。

附图说明

本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本申请一些实施例所示的示例性的用于制备GAGG:Ce,Pr闪烁粉体的方法的流程图；