[发明专利]陶瓷材料中的余辉的测量和/或判断方法和检测器

说明书

技术领域

本发明涉及在陶瓷材料，尤其是Gd₂O₂S材料中的余辉的测量方法。

背景技术

用于检测高能辐射的荧光元件包括能吸收辐射并将其转化为可见光的荧光材料。由此产生的发光是电子器件要求的，并借助于光敏系统如光电二极管或光电倍增管进行评价。所述荧光元件可以由单晶材料，如掺杂的碱金属卤化物制备。非单晶材料可以用作粉末化的荧光材料或以由其制备的陶瓷元件的形式采用。

用于检测在10-200keV之间的X-射线辐射的典型的荧光陶瓷材料是掺杂的Gd₂O₂S，例如用Ce³⁺或Pr³⁺掺杂。然而，在Gd₂O₂S显示已知为“余辉”的发光特性的情形中，使用Gd₂O₂S是有些消光(diminished)的，即在理想的快速荧光(由所用的特定活化剂离子的固有发射时间确定)后，略微的减光(dimmer)，但是可以看见更持续长久的“第二荧光”，这在不同于快速荧光的波长下也可以发生。换言之，余辉可以被定义为在已经停止闪烁体的X-射线光子暴露后的静态闪烁体信号的非即时反应。残留的信号有时称为迟延或经常也被称为余辉。余辉是在检测时对于闪烁体材料的静态信号的相对值，并通常在X-射线脉冲结束后以时间的函数评价。在CT中，余辉信号的相关时间域是0.1ms和2s，而在5ms时该值应远低于300ppm和在0.5s时低于20ppm以保证人工制造自由的CT图像。在CT应用中余辉是闪烁体的关键性能指标之一。

对基于其各种稀土元素含量的Gd₂O₂S:Pr陶瓷闪烁体的光输出和余辉的测量已经描述于文献(RYOUHEI NAKAMURA：“Improvements in the X-ray Characteristics of Gd₂O₂S:Pr Ceramic Scintillators”，JOURNAL OF THEAMERICAN CERAMIC SOCIETY，BLACKWELL PUBLISHING，MALDEN，MA，US，vol.82，no.9.1999，pages 2407-2410)。

而且，GB 2215838公开了在两个光电二极管的帮助下在玻璃管中测量材料的荧光的设备。

EP 0112204公开了包含具有Gd₂O₂S:Eu闪烁体材料的荧光屏的医疗X-射线成像设备。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种方法，通过该方法可以有效地测量Gd₂O₂S材料中的余辉。

该目的可以由本发明权利要求1的陶瓷材料解决。也即提供一种测量和/或判断在Gd₂O₂S:M荧光陶瓷材料和/或所述陶瓷材料的前体材料中的余辉的方法，其中M代表至少一种选自Pr、Dy、Sm、Ce、Nd和/或Ho的元素，其中，通过测量在所述荧光陶瓷材料和/或前体材料中的Eu-、Tb-和/或Yb-浓度来测量和/或判断余辉。

出人意料地，本发明人发现可以通过测量在所述材料中的Eu、Tb和/或Yb-浓度来测量和/或判断Gd₂O₂S材料的余辉。而且，本发明人发现对于本发明内的广泛围应用，通过在所述Gd₂O₂S材料的前体材料中测量Eu、Tb和/或Yb-浓度可以测量和/或判断Gd₂O₂S材料的余辉。