CRT。镥与钆的比率的选定范围、镓与铝的比率的选定范围、以及在石榴石闪烁体组分中的铈的选定范围，得到衰减时间与光输出的组合，所述组合得到具有小于750ns的CRT的灵敏的成像系统。
[0022]根据本发明的另一方面，提供了用于制造石榴石组分的方法。
【附图说明】
[0023]图1 图不了如根据 K.Kamada 等人在 Cry st.Growth Des., 2011,11(10),第4484-4490 页公布的文献 “Composit1n Engineering in Cerium-Doped (Lu , Gd )3 (Ga ,Al)5012Single-Crystal Scintillators”摘录的在各种晶体石植石组分中的光输出、初级衰减常量和次级衰减常量。
[0024]图2图不了在根据本发明的由此具有y=I的陶瓷石植石组分LuiGd2Ga3Al20i2与现有技术的由此具有y = 0的单晶体石植石组分Gd3Ga3Al20i2之间比较。
[0025]图3A图示了改变镥含量对各种陶瓷石榴石组分中的光峰吸收的影响的蒙特卡洛模拟结果。
[0026]图3B图示了改变镥含量，并且由此改变参数y，对在各种陶瓷石榴石组分中测量到的光输出的影响。
[0027]图4图示了改变镓含量，并且由此改变参数X，对在各种陶瓷石榴石组分中测量到的光输出和测量到的初级衰减常量τι的影响。
[0028]图5图示了改变铈含量对在各种陶瓷石榴石组分中测量到的光输出和测量到的初级衰减常量τι的影响。
[0029]图6图示了改变铈含量对在具有不同的铈浓度的各种石榴石组分中测量到的光输出的稳定性的影响。
[0030]图7图示了针对各种mo1(%)铈掺杂浓度的符合分辨时间(CRT-2)和光输出(光子)的测量结果。
[0031]图8图示了在其中可以使用本发明的闪烁体组分的示范性伽马光子探测器I。
[0032]图9图示了根据本发明的特定方面的示范性PET成像系统20。
[0033]图10图示了改变铈含量对在由化学式Lu1Gd2Ga3Al2O12: Ce表示的各种陶瓷石榴石组分中测量到的光输出的稳定性的影响。
[0034]图11图示了改变铺含量对所测量的初级衰减常量τ工的影响，以及对相对于参考LYSO样本的所测量的光输出的影响，以及对相对于10天时间=10年的外推光子增益的影响，以及对在由化学式LuiGd2Ga3Al20i2:Ce表不的各种陶瓷石植石组分中所测量的符合分辨时间(CRT)的影响。
【具体实施方式】
[0035]参考在PET成像系统中的伽马光子探测描述了本发明的石榴石闪烁体组分。然而，应当认识到，本发明也适用于电离辐射探测的更宽泛的领域，并且例如可以用在CT或SPECT成像系统中。
[0036]根据本发明，提供了由化学式(LUyGd3-y)(GaxAl5-x)012:Ce表示的陶瓷或多晶石榴石组分，其中，y=l±0.5;其中，x = 3±0.25;并且其中，06在0.1mol %到0.7mol %的范围中。组分(LuyGd3-y)(GaxAl5-x)012提供主结构，在所述主结构之内，铺掺杂促进在对诸如伽马光子的高能光子的接收之后的光发射。这种组分部分地从石榴石组分的灵敏度可以通过控制其停止功率来改善的认识而得到的。闪烁体组分的停止功率确定其在预定厚度之内吸收入射的伽马光子的能力。更高停止功率的材料使得能够在减小厚度的闪烁体组分之内捕获相同比例的入射伽马光子。组分的停止功率随着其原子数或z数而增加。原子数为71的镥因此比原子数为64的钆具有更高的停止功率。在本发明中，参数y控制镥与钆的比率，并且因此，通过增加参数y来增加停止功率。
[0037]图2图不了在根据本发明的陶瓷石植石组分LuiGd2Ga3Al20i2因此具有y=I与现有技术的单晶体石榴石组分Gd3Ga3Al2012@此具有y = 0之间的比较。在图2中的陶瓷组分的相对光输出是现有技术的单晶体参考组分的82%。此外，陶瓷组分的初级衰减常量I是单晶体组分的初级衰减常量的近似一半。用于获得图2的表中的结果的参考单晶体组分是从日本东京千代田区丸之内2丁目100-8370丸之内大厦FURUKAWA DENSHI有限责任公司获得的，并且其测量的初级衰减常量I相当于根据制造商的说明书的90ns的值。此外，当在实验性PET成像系统中测试时，本发明的陶瓷组分的CRT相比于在现有技术的单晶体石榴石中测量的CRT下降大约30%。在图2中图示的陶瓷组分的下降的衰减时间表明，以在光输出方面相对小的18%的衰退为代价获得了对闪烁体组分的灵敏度的显著的改善。本发明的陶瓷组分相比于现有技术的参考单晶体组分的降低的CRT指示改进的计时性能并且使得本发明的组分尤其适用于TOF PET0
[0038]然而，根据K.Kamada等人在Cryst.Growth Des.,2011,11(10),第4484-4490页上的文南犬 “Composit1n Engineering in Cerium-Doped(Lu，Gd)3(Ga，Al )50i2Single-Crystal Scintillators”中公布的数据，这样的结果是出乎意料的。正如参考图1的表能够看到的，增加参数y，由此在具有Al2的单晶体石榴石组分中利用Lu替换Gd，将光输出从行I中的42217光子/MeV显著衰退到行5中的18166光子/MeV，由此与其他未改变的Gd3Ga3Al2O12组分相比衰退了43%。相比而言，如上所述，在本发明的陶瓷组分中的参数y的相同增加的效应，由此利用Lu替换Gd，是光输出是单晶体参考组分Gd3Ga3Al201:^^82%。在陶瓷组分Lu1Gd2Ga3Al2O1^的光输出因此近似比基于现有技术的单晶体组分Lu1Gd2Ga3Al2O12的预期的光输出高2倍，并且表示在闪烁体材料领域中性能的显著改进。
[0039]考虑到被认为相比于其晶体类似物具有显著衰退的光输出，这样的结果是更为意想不到的。
[0040]在陶瓷组分LmGd2Ga3Ai2O1^的高的光输出的重要性在于:在本发明的高镓含量陶瓷组分中不发生与单晶体组分预期的热退火相比相同程度的热退火。这是通过图2的表I中的陶瓷组分中的短的初级衰减常量I来确认的。热退火降低了光输出和衰减时间两者，并且是在图1的表中在I到3行之间的进展中在现有技术的单晶体中观测到的。纵观这一进展，镓与铝的比率的渐进增加，参数y的渐进增加，导致降低的初级衰减常量I和降低的光输出。在图2中在陶瓷组分中的保持高的光输出指示在这一高镓含量陶瓷组分中的降低的热退火。
[0041]在石榴石闪烁体组分中的参数y影响镥与镓的比率。图3A图示了改变镥含量对在各种陶瓷石榴石组分中的光峰吸收的影响的蒙特卡洛模拟结果。在此作为百分比记录的光峰吸收是在光峰中沉积的入射伽马光子能量的原始511keV能量的分数。光峰吸收的高的百分比是希望的，因为其允许对入射的伽马光子基于其能量进行区分。这继而允许拒绝已经经受能量改变的散射的伽马光子，该方面尤其有利于向PET成像系统中的同时探测的伽马光子对分配LOR的过程。根据图3，能够看出，随着组分中的镥的量的增加，由此随着参数y的增加，光峰吸收的百分比增加。增加闪烁体元件的长度也以增加闪烁体材料的体积为代价而增加了光峰吸收。
[0042]图3B图示了改变镥含量，并且由此改变参数y，对在各种陶瓷石榴石组分中测量到的光输出的影响。根据图3B，能够看出，增加组分中的镥的量，由此增加参数y，具有降低光输出的效果。镥含量的低值因此是优选的，因为最终是光输出影响闪烁体灵敏度。
[0043]总体上，图3A和3B指示y= I ±0.5的范围，其中，实现高的光峰吸收和高的光输出两者。将所述范围收窄到y= I ±0.25导致进一步改善的性能，并且将所述范围收窄到y = I±0.1导致最尚的性能。
[0044]石榴石闪烁体组分中的参数y影响镓与铝的比率。图4图示了改变镓含量，并且由此改变参数X，对在各种陶瓷石榴石组分中测量到的光输出和测量到的初级衰减常量I的影响。如上所述，高的光输出改善在光学探测器的输出部处的信噪比，并且短的衰减时间对于防止积聚是重要的。随着在图4的表中镓含量的增加，能够看到光输出和衰减时间两者的降低，并且衰减时间以更快的速率降低。在图4的表中也绘出了光输出与衰减时间的比率，并且这可以被视为希望被最大化的质量参数。为了增加光输出与衰减时间的比率的值，图4指向使用具有高镓含量、由此具有高X值的石榴石组分。然而，当光输出下降到不可接受的低水平时，这种受益减小。因此，存在X = 3±0.25的范围，在所述范围之内，能够一起实现高的光输出和短的衰减时间。将所述