[发明专利]一种高透明微晶玻璃闪烁体及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高透明微晶玻璃闪烁体及其制备方法与应用，属于微晶玻璃技术领域。本发明高透明微晶玻璃闪烁体在可见光波段即380～760nm波段的透过率不低于89％，微晶闪烁体的化学式为Ba₂LaF₇:Tb³⁺。将高纯的Na₂CO₃、SiO₂、Al₂O₃、BaF₂、LaF₃和TbF₃进行研磨得到混合粉料；混合粉料置于温度为1400～1500℃、空气氛围中熔融处理30～60min，浇注至预热衬板上并冷却成型得到前驱体玻璃；前驱体玻璃依次进行高温去应力处理和高温热处理即得Ba₂LaF₇:Tb³⁺高透明微晶玻璃闪烁体。本发明Ba₂LaF₇:Tb³⁺高透明微晶玻璃闪烁体在X射线(管电压50KV,管电流100μA)激发下具有优异发光性能，可见光波段(380～760nm)透过率达到89％，使得在X射线下能形成清晰的像，可制备X射线成像荧光屏。

技术领域

本发明涉及一种高透明微晶玻璃闪烁体及其制备方法与应用，属于微晶玻璃技术领域。

背景技术

闪烁体能够吸收高能量X射线光子并将吸收的能量转化为低能量可见光子，这对X射线成像、辐射照射监测、安全检查、x射线天文学的应用至关重要。目前，传统的闪烁体体材料(CsI:Tl、NaI:Tl等)及钙钛矿闪烁体材料存在以下缺点：(1)材料中含有Pb，Tl等具有高毒性的元素，并且其化学稳定性及机械性能不足；(2)塑料闪烁体易溶于及酮类、乙醇、稀酸、稀碱性等溶剂和发光强度的不足限制了在成像领域的应用；(3)由于传统的闪烁体材料都属于粉体材料，粉体材料与包覆材料折射率的不匹配以及他们之间的不兼容性，导致难以获得有固定形状的透明闪烁体材料，制约了在X射线成像方面的应用。

为此，需要研究一种稳定的高亮度、高透明度X射线闪烁体及其制备方法，

发明内容

针对现有X射线成像荧光屏的技术问题，本发明提供一种高透明微晶玻璃闪烁体及其制备方法与应用，本发明利用高温熔融和后期热处理过程，制备原位生长在稳定硅铝酸盐基体中的Ba₂LaF₇:Tb³⁺微晶玻璃闪烁体材料，拥有较强的发光强度，且在可见光波段(380～760nm)透过率超过89％。

一种高透明微晶玻璃闪烁体，微晶闪烁体的化学式为Ba₂LaF₇:Tb³⁺，高透明微晶玻璃闪烁体在可见光波段即380～760nm波段的透过率不低于89％。

一种高透明微晶玻璃闪烁体的制备方法，具体步骤如下：

(1)将高纯的Na₂CO₃、SiO₂、Al₂O₃、BaF₂、LaF₃和TbF₃进行研磨得到混合粉料；

(2)将步骤(1)的混合粉料置于温度为1400～1500℃、空气氛围中熔融处理30～60min，浇注至预热衬板上并冷却成型得到前驱体玻璃；

(3)将步骤(2)前驱体玻璃依次进行高温去应力处理和高温热处理即得Ba₂LaF₇:Tb³⁺高透明微晶玻璃闪烁体。

所述步骤(1)Na₂CO₃、SiO₂和Al₂O₃为玻璃基质，BaF₂、LaF₃和TbF₃为微晶材料。