[发明专利]基于表面共振腔结构的定向发射闪烁体器件

权利要求书

1.基于表面共振腔结构的定向发射闪烁体器件，其特征在于，该器件包括

闪烁体，

布置在闪烁体出光面的平面共振腔，

布置在闪烁体其余表面的反射涂层，

所述的平面共振腔包括自下而上依次设置的底部布拉格反射镜、中间层和顶部布拉格反射镜。

2.根据权利要求1所述的基于表面共振腔结构的定向发射闪烁体器件，其特征在于，

所述的底部布拉格反射镜和顶部布拉格反射镜均由若干对具有高低折射率的两种透明介质材料交替构成，底部布拉格反射镜的对数大于顶部布拉格反射镜的对数，每层介质材料的厚度为λ/4n，其中λ是闪烁体发光的中心波长，n是对应透明介质材料的折射率，底部布拉格反射镜的反射率高于顶部布拉格反射镜的反射率，

所述的中间层为布拉格反射镜中的高折射率透明介质材料或低折射率透明介质材料，中间层的厚度为mλ/2n，m为介于1和3之间的整数。

3.根据权利要求2所述的基于表面共振腔结构的定向发射闪烁体器件，其特征在于，所述的高折射率透明介质材料选自TiO₂、SiN或Ta₂O₅中的一种，所述的低折射率透明介质材料选自SiO₂、MgF₂或CaF₂中的一种。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于表面共振腔结构的定向发射闪烁体器件，其特征在于，所述的平面共振腔采用磁控溅射、电子束蒸发或热蒸发技术制备。

5.根据权利要求1所述的基于表面共振腔结构的定向发射闪烁体器件，其特征在于，所述的闪烁体为具有毫米或厘米尺寸的块体。

6.根据权利要求1或5所述的基于表面共振腔结构的定向发射闪烁体器件，其特征在于，所述的闪烁体选自塑料闪烁体、玻璃闪烁体、ZnO闪烁体、Lu₂SiO₅:Ce闪烁体、(Lu,Y)₂SiO₅:Ce闪烁体、Bi₄Ge₃O₁₂闪烁体、Y₃Al₅O₁₂:Ce闪烁体、CsI:Tl闪烁体、NaI:Tl闪烁体或PbWO₄闪烁体中的一种。

7.根据权利要求1所述的基于表面共振腔结构的定向发射闪烁体器件，其特征在于，所述的反射涂层为漫反射涂层或镜面反射涂层。

8.根据权利要求7所述的基于表面共振腔结构的定向发射闪烁体器件，其特征在于，所述的漫反射涂层采用的材料为MgO、BaSO₄或聚四氟乙烯中的一种，采用常规喷涂技术制备。

9.根据权利要求7所述的基于表面共振腔结构的定向发射闪烁体器件，其特征在于，所述的镜面反射涂层根据闪烁体发射波长选择银膜、铝膜或金膜，采用磁控溅射、电子束蒸发或热蒸发镀膜技术制备。