[发明专利]闪烁器合成物,物品及相关方法

说明书

技术领域

本发明包括涉及辐射探测器领域的实施例。实施例可以包括用于辐射探测器的闪烁器合成物。实施例可以包括获得和/或利用闪烁器合成物的方法。

背景技术

辐射探测器可以探测特征在于大于大约1keV的能级的伽玛射线，X-射线，宇宙射线和微粒。闪烁器晶体可以用于这种探测器。在这些探测器中，闪烁器晶体可以与光电探测器耦接，比如光电探测器。当来自放射性核素源的光子冲击晶体时，晶体可以响应发射光。光电探测器可以探测光发射。响应地，光电探测器可以产生电信号。电信号可以成比例于接收的光发射的数量，并且进一步可以成比例于光发射强度。闪烁器晶体可以用于医学成像设备，例如正电子发射层析X射线摄影(PET)装置；以及用于石油和煤气工业的测井工具；以及其他数字成像应用。

比如正电子发射层析X射线摄影(PET)的医学成像设备可以采用具有以圆形阵列布置的多个像素的闪烁器晶体探测器。每一个像素可以包括耦接至光电倍增器管的闪烁器晶体单元。在PET中，利用放射性同位素可以标记具有对特定器官的期望的生物活性或亲和性的化学示踪化合物。通过发射正电子可以衰变同位素。发射的正电子可以与电子相互作用，并且可以提供两个511KeV光子(伽玛射线)。同步发射两个光子，并且这两个光子沿几乎完全相反的方向行进，穿过周围的组织，离开病人的身体，并且被探测器吸收和记录。通过测量探测器中两个点处两个光子的到达时间的轻微差别，可以计算目标内正电子发射的位置。自然地，正电子发射与同位素的位置一致，并且与通过同位素标记的组织或器官的位置一致。该时间差测量的限制可以包括闪烁器合成物的制动功率，光输出和衰变时间。

用于闪烁器合成物的另一个应用是在测井工具中。这种情况中的探测器捕获来自地质层组(geological formation)的辐射，并将捕获的辐射转换成可探测的光发射。光电倍增器管可以探测发射的光。光发射可以转换成电脉冲。闪烁器合成物以及相关的硬件必须在高温，以及在粗糙的冲击和振动条件下运行。核成像装置会遇到高温和高辐射级。

可以期望具有闪烁器合成物和采用闪烁器合成物的物品，该闪烁器合成物具有不同于当前可利用的那些的一个或多个特性和特征。可以期望具有获得和/或利用不同于当前可利用的那些的闪烁器合成物的方法。

发明内容

在一个实施例中，提供一种闪烁器合成物。该闪烁器合成物可以包括具有至少一个镧系元素离子和至少一个卤根离子的基质(matrix)，以及掺杂剂。该掺杂剂可以包括布置于基质中的三价铈活化剂离子，以及布置于基质中的三价铋活化剂离子。

在一个实施例中，提供一种闪烁器合成物。该闪烁器合成物包括基质形成材料，镧系元素卤化物前体和掺杂剂的反应产物。该掺杂剂包括三价铈活化剂离子前体和三价铋活化剂离子前体。

在一个实施例中，提供一种晶片。该晶片包括依据本发明的实施例的闪烁器合成物。在一个实施例中，物品包括该晶片。

在一个实施例中，提供一种用于探测高能辐射的辐射探测器。该辐射探测器可以包括由闪烁器合成物形成的闪烁器元件。该闪烁器合成物可以包括基质，该基质包括镧系元素卤化物。该镧系元素卤化物可以包括至少一个镧系元素离子和至少一个卤根离子。此外，闪烁器合成物可以包括具有布置在基质中的三价铈活化剂离子和布置在基质中的三价铋活化剂离子的掺杂剂。

在一个实施例中，提供一种制造闪烁器合成物的方法。该方法包括按照比率接触至少一个镧系元素离子前体和至少一个卤根离子前体，三价铈活化剂离子前体和三价铋活化剂离子前体，以便形成混合物。该混合物可被加热至某一温度，以便形成熔融合成物。该熔融合成物可以冷却，以便形成结晶闪烁器合成物。另一种方法包括依据本发明的实施例暴露闪烁器合成物于辐射源。

在一个实施例中，提供一种闪烁器合成物。该闪烁器合成物可以包括基质形成材料，镧系元素卤化物前体以及包括三价铈活化剂离子前体和三价铋活化剂离子前体的掺杂剂的反应产物。

附图说明

考虑到详细的说明和附图，这些和其他特征以及方面可以显而易见，其中类似的参考数字表示从附图至附图相同、或基本相同的部分。

图1和2是描述了依据本发明的实施例用于制造闪烁器合成物的示范性方法的流程图；

图3是采用依据本发明的实施例的闪烁器合成物的示范性的基于辐射的成像系统的图解表示；

图4是采用依据本发明的实施例的闪烁器合成物的示范性的正电子发射层析X射线摄影成像系统的图解表示；