[发明专利]包括共掺杂稀土硅酸盐的闪烁晶体、包括闪烁晶体的辐射检测仪器及其形成方法

说明书

本申请涉及包括共掺杂稀土硅酸盐的闪烁晶体、包括闪烁晶体的辐射检测仪器及其形成方法。在一个实施例中，在晶体形成之前，第2族共掺杂剂浓度在晶体中可不超过200ppm原子，或在熔体中不超过0.25原子％。第2族浓度/活化剂原子浓度的比率可在0.4至2.5的范围内。在另一个实施例中，闪烁晶体可具有不大于40ns的衰减时间，并且在另一个实施例中，具有与除了不含第2族共掺杂剂之外具有相同组成的另一种晶体相同或更高的光输出。在一个进一步的实施例中，可使晶胚生长为至少75mm的直径，并且不具有螺旋或具有非常低的螺旋且无裂纹。闪烁晶体可用在辐射检测仪器中并且联接到光传感器。

本申请是申请日为2016年2月18日、申请号为201680011693.1、发明名称为包括共掺杂稀土硅酸盐的闪烁晶体、包括闪烁晶体的辐射检测仪器及其形成方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开内容涉及包括稀土硅酸盐的闪烁晶体和包括这种闪烁晶体的辐射检测仪器，以及形成闪烁晶体的方法。

背景技术

氧原硅酸镥(Lutetium oxyorthosilcate)通常用于医学成像辐射检测器中。在一些应用中，镥的部分可替换为钇，在其他应用中，不使用钇。闪烁晶体可包括可与Ce和Ca共掺杂的氧原硅酸镥，以实现所需性能，例如良好的光输出和低衰减时间。需要在商业生产水平下形成这种闪烁晶体。

发明内容

本申请涉及一种包含稀土硅酸盐、第一掺杂剂和第二掺杂剂的闪烁晶体，其中第一掺杂剂是活化剂且具有第一原子浓度，第二掺杂剂包括第2族元素且具有第二原子浓度。本发明的闪烁晶体可以商业生产速率形成，并且实现良好的闪烁性质。

附图说明

实施例通过示例的方式示出，并且不限于附图。

图1包括晶胚的照片，所述晶胚包括具有不同浓度的Ca的稀土硅酸盐。

图2包括晶体提拉仪器的横截面图的图示，示出了在晶体生长期间形成的螺旋。

图3包括可用于医学成像中的根据一个实施例的辐射检测仪器的图示。

图4包括对于Ca共掺杂闪烁晶体获得的的数据。

图5包括对于Mg共掺杂闪烁晶体获得的的数据。

技术人员应了解在附图中的元件为了简单和清晰而示出，并且不一定按比率绘制。例如，附图中的元件中的一些的尺寸可相对于其他元件进行放大，以帮助改进本发明的实施例的理解。

具体实施方式

本发明提供与附图组合的下述说明书，以帮助理解本文公开的教导。下述讨论集中于教导的具体实现和实施例。本发明提供了该焦点以帮助描述教导，并且该焦点不应解释为关于教导的范围或可应用性的限制。

在稀土硅酸盐闪烁晶体或其相应的熔体内的掺杂剂的原子百分比相对于晶体或熔体内的总稀土元素组成表示。例如，熔体可由Lu₂O₃、Y₂O₃、CeO₂和CaO的组合形成。钙在熔体中具有由下述等式之一或两者表示的浓度：

Ca原子％＝Ca原子/(Lu原子+Y原子+Ce原子)×100％或

Ca原子ppm＝Ca原子/(Lu原子+Y原子+Ce原子)×1x10⁶。

与元素周期表内的列对应的族编号使用如CRC Handbook of Chemistry andPhysics，第81版(2000-2001)中可见的新符号(New Notation)约定。

术语“稀土”或“稀土元素”预期意指元素周期表中的Y、Sc和镧系元素(La至Lu)。