[发明专利]一种硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 202011321956.3 | 申请日： | 2020-11-23 |
| 公开（公告）号： | CN112501684B | 公开（公告）日： | 2022-02-08 |
| 发明（设计）人： | 丁栋舟;祁强;赵书文;杨帆;李铭清;施俊杰;袁晨;任国浩 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海硅酸盐研究所 |
| 主分类号： | C30B15/00 | 分类号： | C30B15/00;C30B15/20;C30B28/02;C30B29/28;C04B35/50;C04B35/622;C09K11/80;G01T1/161;G01T1/202 |
| 代理公司： | 上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙) 31261 | 代理人： | 曹芳玲;郑优丽 |
| 地址： | 200050 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 离子 掺杂 铝镓酸钆 闪烁 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料，其特征在于，所述硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料的化学式为：(Gd1-x-y-zRyDzEx)3(GasAl1-s-wSiw)5O12，式中0＜x≤0.05，0≤y＜1，0≤z≤0.05，0.3≤s≤0.6，0.01≤w≤0.06，Si离子取代Al离子格位；
所述R选自镧、镥、钇、钷、钐和钪中至少一种；
所述D选自锂、钠、钾、镁、钙、锶、铜、锌、钛、钒、锰和钴中至少一种；
所述E选自铈、镨、钕、铕、铽、镝、钬、铒、铥和镱中至少一种。
2.根据权利要求1所述的硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料，其特征在于，0.001≤x≤0.03。
3.根据权利要求1或2所述的硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料，其特征在于，所述硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料为硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁多晶粉体、硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁陶瓷、或硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁单晶。
4.一种权利要求3所述的硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料的制备方法，其特征在于，当所述硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料为硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁多晶粉末时，所述硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁多晶粉末的制备方法包括：
（1）按照硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料的化学式称量Gd2O3、Ga2O3、Al2O3、CeO2、SiO2、R的氧化物、D的氧化物和E的氧化物并混合，得到混合粉体；
（2）将所得混合粉体在1000～1600℃下固相反应5～100 小时，得到硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁多晶粉末。
5.一种权利要求3所述的硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料的制备方法，其特征在于，当所述硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料为硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁陶瓷时，所述硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁陶瓷的制备方法包括：
（1）按照硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁材料的化学式称量Gd2O3、Ga2O3、Al2O3、CeO2、SiO2、R的氧化物、D的氧化物和E的氧化物并混合，得到混合粉体；
（2）将所得混合粉体压制成型后，在1000～1600℃下固相反应5～100 小时，得到硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁陶瓷。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述压制成型的方式为干压成型或/和冷等静压成型；所述干压成型的压力为20～35 MPa，所述冷等静压成型的压力为200～300 MPa。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，将所得硅离子掺杂铝镓酸钆闪烁陶瓷再经热等静压处理和退火处理，得到硅离子掺杂铝镓酸钆透明闪烁陶瓷；
所述热等静压处理的气氛为惰性气氛，温度为1400～1450℃，热等压强为160～250MPa，时间为2～3小时；所述惰性气氛为氩气气氛；
所述退火处理的气氛为空气气氛，温度为1000～1300℃，时间10～30 小时。
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