[发明专利]用于CT应用中的Gd2O2S材料

说明书

技术领域

本发明涉及尤其是用于CT和/或X-射线应用中的包含荧光钆的粉末。

本发明还涉及使用单轴热压制备荧光陶瓷的方法。

本发明还涉及用于检测电离辐射的检测器。

本发明还涉及所述检测器用于检测电离辐射的用途。

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。

用于检测高能辐射的典型的荧光陶瓷材料是Pr-掺杂的Gd₂O₂S。另一材料是Eu-掺杂的(Y，Gd)₂O₃。

尽管在现有领域中所用的材料具有一些优点，但是对于可用作CT和/或X-射线应用中的荧光材料的其它替代材料仍不断有需求。

发明内容

本发明的第一目的是提供用于CT和/或X-射线应用中的闪烁材料。

所述目的通过如本发明权利要求1所述的荧光材料而实现。相应地，提供了Gd₂O₂S:Nd荧光材料。

所述目的通过在一种或多种如下材料中使用Nd作为发射体而进一步得以实现：Gd₂O₂S、(Y，Gd)₂O₃、Lu₃Al₅O₁₂、Y₃Al₅O₁₂、Lu₃Ga₅O₁₂。

本发明意义上的术语“发射体”尤其是指和/或包括在入射X-射线辐射时Nd能在400-1200 nm波长范围内发射光。

本发明人出人意料地发现在Gd₂O₂S和/或(Y，Gd)₂O₃、Lu₃Al₅O₁₂、Y₃Al₅O₁₂、Lu₃Ga₅O₁₂材料中加入Nd获得了具有良好的发射特性的荧光材料。特别地，一个优点是在本发明的多数应用中没有或几乎没有“余辉”。

需要指出的是本发明的材料会被其它的稀土离子污染。典型的例子是Pr、Dy、Sm、Ce、Eu、Yb。这些离子的浓度应该优选地保持非常低，优选低于0.5摩尔ppm。

根据本发明的一个优选实施方式，将Gd₂O₂S:Nd荧光材料和/或其中Nd用作发射体的材料的基质材料提供为陶瓷材料。

本发明意义上的术语“陶瓷材料”是指和/或包括特别地晶体或多晶体的压实材料、或具有控制数量的孔或无孔的复合材料。

本发明意义上的术语“多晶材料”是指和/或包括特别地体积密度大于主要成分的90％的材料，所述材料包括大于80％的单晶域，其中各域的直径大于0.5 μm并具有不同的晶体学取向。所述单晶域可以通过无定形或玻璃状材料或另外的晶体成分连接。

利用相应盐：NdCl₃、NdBr₃、NdI₃、Nd(NO₃)₃、Nd₂(SO₄)₃等的水溶液进行Nd离子的引入。或者，在机械混合含有钆的粉末，如Gd₂O₂S，与包括掺杂剂，例如氧化物如Nd₂O₃的不溶性组合物的期间可以进行掺杂离子的引入。

或者，含钆的粉末，如Gd₂O₂S粉末，可以与Nd的水不溶性盐，如NdF₃、Nd₂S₃、Nd₂O₂S、Nd₂(CO₃)₃、Nd₂(C₂O₄)₃等机械混合。