[发明专利]一种晶体

说明书

本说明书实施例提供一种晶体，晶体的分子式如下所示：Lu_2(1‑x‑y)Ce_2(x+y)SiO₅或Lu_{2(1‑x‑y‑z)}Y_2zCe_2(x+y)SiO₅，其中，x表示四价铈离子的掺杂浓度，x＝0.000001‑0.06；y表示三价铈离子的掺杂浓度，y＝0‑0.006；z表示钇离子的浓度，z＝0‑1。

分案说明

本申请是针对申请日为2019年08月21日、申请号为201980051012.8、发明名称为“缩短衰减时间的闪烁晶体生长方法及设备”的中国申请提出的分案申请。

技术领域

本申请涉及晶体领域，特别涉及一种晶体。

背景技术

闪烁晶体是一种能将电离辐射能(如γ射线、X射线)转化为光能(主要为可见光)的能量转化介质。随着科学技术的高速发展，高性能闪烁晶体如LSO、LYSO、BGO、BSO、GSO等，被广泛用于核医学如X射线断层扫描(CT)、正电子发射断层扫描(PET)、核探测技术如工业断层扫描(工业CT)、油井勘探、核物理、高能物理、环境检测、安全检测、武器装备火控及制导等领域。为了缩短闪烁晶体的衰减时间，在其制备过程中需要加入一些二价或三价的非稀土阳离子的共掺物，如Mg、Ca、Zn、Yb、Dy、Pb、Tb、Li、Na等。这样通过人为引入晶格畸变改变晶格常数和Ce在晶体中的分凝系数，进而影响发光离子的能带结构和发光离子捕获高能光子并转化为可见光的效率和速度。但是，晶体中引入的二价或三价的非稀土阳离子的共掺物会影响晶体的光输出，此外，由于二价或三价的非稀土阳离子的共掺物在晶体中分布并不均匀，将导致晶体光输出和衰减时间的非均匀分布，增加了晶体生产和筛选的成本。

发明内容

本申请披露了的一种晶体生长方法，在该晶体生长方法中不添加共掺物，而是通过预先控制原料中发光离子的价态及比例，进而达到在不影响光输出的情况下缩短晶体的衰减时间的目的。

本申请实施例之一提供一种晶体，所述晶体的分子式如下所示：

Lu_2(1-x-y)Ce_2(x+y)SiO₅或Lu_2(1-x-y-z)Y_2zCe_2(x+y)SiO₅，其中，x表示四价铈离子的掺杂浓度，x＝0.000001-0.06；y表示三价铈离子的掺杂浓度，y＝0-0.006；z表示钇离子的浓度，z＝0-1。

本申请实施例之一提供一种晶体，所述晶体的分子式如下所示：

Lu_2(1-x-y)Ce_2(x+y)SiO₅或Lu_2(1-x-y-z)Y_2zCe_2(x+y)SiO₅，其中，x＝0.0001-0.06，y＝0-0.006，z＝0-1。

本申请实施例之一提供一种晶体，所述晶体具有如下分子式：其中，X由Ce、Cl、F、Br、N、P、S中的一个或以上组成，M由Ca、Mg、Sr、Mn、Ba、Al、Fe、Re、La、Ce、Rr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Td、Dy、HO、Er、Yb、Tm、Lu、Sc、Y、中的一个或以上组成，Q由O、Cl、F、Br、S中的一种或以上组成，N由Cl、F、Br、S中的一种或以上组成；x＝0.000001-0.06，m＝0-0.006，z＝0-1，n＝0-5。

在一些实施例中，X由Lu组成，M由Ce组成，Q由O组成，所述晶体具有如下的分子式：或