[发明专利]低余辉发光物质

说明书

为了测定高能射线，可由一种发光物质和一个光电二极管或一个光电倍增器构制辐射探射器。这样的幅射探射器在核医学和X射线诊断中已经得到了应用。发光物质在这里的任务是吸收高能射线并发射可见光作为吸收的结果。可用一个光敏元件例如一个光电二极管、一个光电倍增器或一层光敏膜来探测该可见光。

在例如用于计算机X射线层析摄影的现代幅射探射器中，需要余辉极低的发光物质，以便得到足够高的读出频率。一种广泛流传的发光物质是掺杂铊的碘化铯C_sI∶Tl，它在切断高能幅射20毫秒后的余辉强度为初始光强度的大约10^-2至10^-3。对于新型的幅射探射器，则要求发光物质5至10毫秒后的余辉降至初始光强度的10^-4以下。

在现代幅射探射器中，应用的有前景的发光物质被认为是稀土元素的氧硫化物中。DE3629180C2公开了一种制备发光物质陶瓷的方法，该陶瓷的通用组成为(Ln_1-x-yM_xCe_y)₂O₂S∶X，其中Ln＝Gd、La或y；M＝Eu、Pr或Tb，X＝F或Cl，0＜X、y＜1。将用作原料的颜料粉装入一个真空密封的金属容器中，并通过热等静压将其压制成一种陶瓷。

J.Eletiochem.Soc.，136卷，第9期，1989年9月，2713页的一篇文章提出用铈掺杂一种稀土元素氧硫化物的发光物质陶瓷，以降低其余辉。然而，添加铈却同时降低了发光物质的光输出，从而劣化了发光物质的另一个重要性质。

因此，本发明的任务在于提供一种基于一种种稀土元素氧硫化物的发光物质，该物质具有改进或降低的余辉，而与此同时不大幅度降低辉光强度。

按照本发明，由权利要求1特征所表示的发光物质完成了该任务。

本发明其它的方案及该发光物质的制备方法可由其余的权利要求得到。

令人惊奇地发现，掺杂少量钼可将余辉大幅度降低三个数量级以下。与迄今为至用以降低余辉而导致光输出降低的已知添加物相反，本发明甚至可以稍稍改进总的光输出。

钼添加物在通式(M_1-xLn_x)₂O₂S的稀土氧硫化物中是有效的，其中M包括Y、La和Gd一组中的至少一种元素，Ln为Eu、Ce、Pr、Tb、Yb、Dy、Sm和Ho一组中至少一种元素，且(2×10^-1)≥X≥(1×10^-6)。

优选地Ln为Ce和上述一组中至少另一种元素，该另一种元素优选地为Tb、Pr或Eu。

按照本发明，陶瓷中的钼含量为1×10^-1至1×10^-6摩尔百分数，优选地为5×10^-2至1×10^-5摩尔百分数。

优选地将本发明的发光物质加工成一种高密半透明的发光物质陶瓷，它可以用于成像过程，例如用于计算机层析X射线摄影。

本发明还涉及一种降低余辉的发光物质陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

-提供并均化通式为(M_1-XLn_XMo_V)₂O₂S的颜料粉末，式中M包括Y、La和Gd中至少一种元素，Ln为Eu、Ce、Pr、Tb、Yb、Dy、Sm和Ho一组中至少一种元素，且(2×10^-1)≥X≥(1×10^-6)和(6×10^-3)≥V≥(6×10^-8)，

-在1200℃以上温度和隋性或还原气氛下加压以将颜料粉末压制成为一种陶瓷，和

-在氧化条件下退火处理压制的陶瓷。

发光物质粉可按传统方法制备，由该粉制成发光物质或发光物质陶瓷。例如可按助熔法制备该发光物质粉。为此，使发光物质中含有的金属作为氧化物、碳酸盐、氯化物、氟化物、硫化物或其它合适的化合物与硫和适合用作助熔剂的碱金属化合物一起熔化。熔融物凝固后提纯并洗涤，以脱除用作助熔剂的碱金属化合物。

也可以将金属按所需比例加入溶液，然后沉淀成合适的形式。该稀土元素氧硫化物例如可以氧化形式作为亚硫酸氢盐络合物加入溶液中，并作为亚硫酸盐沉淀出来。然后必须在下一步骤中将亚硫酸盐还原成所需的氧硫化物。