专利名称：稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗用的稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃及其制备方法。
技术背景作为代替以往的放射线照相方法的有效的诊断方法，如日本专利55-12145号等所记 载的，使用辉尽性荧光体的放射线图像记录再生方法。该方法是利用含有辉尽性荧光体 的放射线图像转换板(称为蓄积性荧光体片)的方法，是使辉尽性荧光体吸收透过被拍 摄体的、或由被检测体发生的放射线，用可见光线、紫外线等电磁波(被称为激发光) 时间序列地激发辉尽性荧光体，从而使所蓄积的放射线能量作为荧光(称为辉尽发光)而 放射出来，光电性地读取该荧光，得到电信号，基于所得到的电信号，作为可视图像再 生出被拍摄体或被检测体的放射线图像的方法。读取后的放射线图像转换板消去残留的 图像后，又可供下次摄影用。根据该方法，与组合使用放射线照相胶片和增敏纸的放射线照相方法相比，具有能 够以非常少的辐照剂量得到信息量丰富的放射线图像的优点。另外，采用放射线照相方 法时，每次摄影都要消耗胶片，但与此相反，放射线图像转换板可被循环使用，因此在 资源保护和经济效益上是非常有利的。放射线图像转换板只由支撑体和设在其表面的辉尽性荧光体层、或自支撑性的辉尽 性荧光体层构成，辉尽性荧光体层通常有由辉尽性荧光体和对它进行分散支撑的粘结材 料构成的层、和利用蒸镀法、烧结法形成的辉尽性荧光体的凝聚体构成的层。另外，也 知道在该凝聚体的间隙浸渗有高分子物质的层。此外，在与辉尽性荧光体层的支撑体侧 相反的一侧的表面，通常设置由聚合物薄膜或无机物的蒸镀膜形成的保护膜。作为辉尽性荧光体材料，制备的方法主要有两类， 一类是固相合成法，另一类是液 相合成法，上述两种方法均是采用固相烧结或者液相合成辉尽性荧光粉体材料，然后再 以涂布的方法制成放射线图像转换板。制备方法无论是液相法还是固相合成法，尤其是 粉体烧成后的粉碎是必须的，具有对灵敏度、图像性能产生影响的粒子形状控制的难题， 另外整个片材制作过程中涉及的步骤和工序非常多，材料的性能不易控制，制作成本也 相对较高。发明内容本发明的目的在于提供一种生产效率高，并具有高感光板特性的稀土掺杂金属卣化 物系辉尽性荧光体玻璃及其制备方法。该稀土惨杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃可在 玻璃制备过程中直接成型，可作为高灵敏度、高图像质量的放射线图像转换板使用。本发明提供的稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃，由下列摩尔百分比的原料 组成A1F3 25~40mol%BaF2 25 63mol%BaX2 l~15mol%YF3 10~20mol%EuF3 0.1~lmol% 其中，X为一价卤素离子Cr和Br—中的一种或两种。 所述各原料组分的纯度》99.95%。本发明提供的稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃通过下列工艺步骤制得-A、 在手套箱中按下列摩尔百分比配料，并进行组分的混合 A1F3 25 40mol%BaF2 5~63mol% BaX2 l~15mol% YF3 10~20mol% EuF3 0.1 lmol% 其中，X为一价卤素离子Cl'和Br—中的一种或者两种；B、 将上述混合料升温至800~1000°C，保温10~45分钟，使原料熔融成液态，然 后冷却至室温，得到稀土惨杂卤化物玻璃。所述步骤B中的加热升温可在通入氯气作保护气的条件下进行，且通入的氯气气流 量为2ml 20ml/分钟，以防止组分中加入的Cl—，变成Cl2挥发后，影响产品质量。所述步骤A所使用的手套箱条件为对手套箱抽真空，控制手套箱本体真空度不高 于lxlO"Torr，边箱真空度不高于5><l(r2Torr，氧气含量在lOOppb以下，水分值1.47ppb 以下，然后在手套箱中充入与周围大气气压相同的氮气或者氩气。本发明与现有用化学合成法合成辉尽性荧光粉体然后再制备成板体材料的方法相 比，具有如下突出的优点A、通过辉尽性荧光玻璃体基体的制备，避免了固相法和液相法合成辉尽性发光粉体烧结和粉碎过程中粉体形态不易控制的难题；B、 通过辉尽性荧光玻璃融制直接浇铸成型，直接形成所需形状的板体材料，简化 了辉尽性荧光体的放射线图像存储材料的制备步骤，降低了制备过程中外部干扰因素的 影响；C、 在手套箱中进行卤化物玻璃的制备过程，通过真空度，水分以及氧气含量的控 制，减少或者杜绝了空气中的水分，氧气对卤化物及其形成的玻璃的影响，降低了玻璃 基质中的OH—含量，减少了玻璃材料红外波段光信号的吸收，以及增强了玻璃的中稀土 离子的发光强度；D、 采用高频电炉(高周波诱导加热装置)对卤化物玻璃进行融制，具有快速升温 和降温的特点，减少了卤素成分的挥发，以及周围环境如空气对玻璃质量的影响。
具体实施方式
下面将结合实施例进一步阐明本发明的内容，但这些实例并不限制本发明的保护范围。实施例1(1) 、首先对手套箱(日本积水机械公司，MDB-2BL型)进行抽真空处理，控制手 套箱本体真空度不高于lxlO"Torr，边箱真空度不高于5xl(^Torr，氧气含量在100ppb 以下，水分值1.47ppb以下，然后在手套箱中充入与周围大气气压相同的氮气或者氩气； 然后在在手套箱中按摩尔百分比组成40摩尔的AlFr， 44.9摩尔的BaF2 ， 5摩尔的 BaCl2 ， 10摩尔的YF3 ， 0.1摩尔的EuF3，称取原料共20g，上述原料的纯度不低于 99.95%，并将上述组分充分混合，置入石墨坩埚中；(2) 、将上述装料的石墨坩埚放入置于手套箱中的小型高周波诱导加热装置(日本 美和制作所，MU-1700C)中，快速升温，同时在高周波诱导加热装置的加热腔内通入 Cl2气进行气氛保护，其中通入氯气的流量为2ml/秒，加热至800。C保温45分钟，使原 料熔融成液态，然后冷却至室温，得到稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃。实施例2(1) 、手套箱的真空处理同实施例l，然后在在手套箱中按摩尔百分比组成25摩 尔的AlFr， 65摩尔的BaF2 ， l摩尔的BaCl2， 8.5摩尔的YF3 ， 0.5摩尔的EuF3，称 取原料共20g，上述原料的纯度不低于99.95%，并将上述组分充分混合，置入石墨柑埚 中；(2) 、将上述装料的石墨坩埚放入与实施例1相同的小型高周波诱导加热装置中，快速升温，同时在高周波诱导加热装置的加热腔内通入Cl2气进行气氛保护，其中通入 氯气的流量为6ml/秒，加热至900。C保温35分钟，使原料熔融成液态，然后冷却得到 稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃。 实施例3(1) 、手套箱的真空处理同实施例1，然后在在手套箱中按摩尔百分比组成25摩 尔的A1F3， 40摩尔的BaF2 ， 12摩尔的BaCl2 ， 3摩尔的SrBr2 ， 19摩尔的YF3 ， 1摩 尔的EuF3，称取原料共20g，上述原料的纯度不低于99.95%，并将上述组分充分混合， 置入石墨坩埚中；(2) 、将上述装料的石墨坩埚放入与实施例1相同的小型高周波诱导加热装置中，快速升温，同时在高周波诱导加热装置的加热腔内通入Cl2气进行气氛保护，其中通入氯气的流量为15ml/秒，加热至950。C保温20分钟，使原料熔融成液态，然后冷却得到 稀土惨杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃。 实施例4(1) 、手套箱的真空处理同实施例1，然后在在手套箱中按摩尔百分比组成40摩 尔的AlF3-， 24摩尔的BaF2 ， 15摩尔的BaCl2 ， 20摩尔的YF3 ， 1摩尔的EuF3，称 取原料共20g，上述原料的纯度不低于99.95%，并将上述组分充分混合，置入石墨坩埚 中；(2) 、将上述装料的石墨坩埚放入与实施例1相同的小型高周波诱导加热装置中， 同时在高周波诱导加热装置的加热腔内通入Cl2气进行气氛保护，其中通入氯气的流量 为20ml/秒，快速升温至1000。C保温10分钟，使原料熔融成液态，然后冷却得到稀土 掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃。实施例5(1) 、手套箱的真空处理同实施例1，然后在在手套箱中按摩尔百分比组成25摩 尔的A1F3， 39BaF2 ， 15摩尔的BarBr2 ， 20摩尔的YF3 ， l摩尔的EuF3，称取原料共 20g，上述原料的纯度不低于99.95%，并将上述组分充分混合，置入石墨坩埚中；(2) 、将上述装料的石墨坩埚放入与实施例1相同的小型高周波诱导加热装置中， 快速升温至950。C，保温20分钟，使原料熔融成液态，然后冷却得到稀土掺杂金属卤 化物系辉尽性荧光体玻璃。
权利要求
1、一种稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃，其特征在于由下列摩尔百分比的原料组成AlF325～40mol％BaF225～63mol％BaX21～15mol％YF3 10～20mol％EuF30.1～1mol％其中，X为一价卤素离子Cl-和Br-中的一种或两种。
2、 根据权利要求1所述的稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃，其特征在于 所述各原料组分的纯度》99.95%。
3、 一种稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃的制备方法，其特征在于通过下 列工艺步骤A、 在手套箱中按下列摩尔百分比配料，并进行组分的混合 A1F3 25 40mol%BaF2 5~63mol0/o BaX2 l~15mol% YF3 10~20mol% EuF3 0.1 lmol% 其中，X为一价卤素离子Cl—和Br'中的一种或者两种；B、 将上述混合料升温至800~1000°C,保温10~45分钟，使原料熔融成液态，然 后冷却至室温，得到稀土掺杂卤化物玻璃。
4、 根据权利要求3所述的稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体分相玻璃的制备方 法，其特征在于所述步骤B中的加热升温可在通入氯气作保护气的条件下进行，且通入 的氯气流量为2ml 20ml/分钟，以防止组分中加入的Cl'，变成Cl2挥发后，影响产品质 量°
5、 根据权利要求3所述的稀土惨杂金属卤化物系辉尽性荧光体分相玻璃的制备方 法，其特征在于步骤A所使用的手套箱条件为对手套箱抽真空，控制手套箱本体真空 度不高于lxlO"Torr,边箱真空度不高于5xl(T2T0rr，氧气含量在100ppb以下，水分值 1.47ppb以下，然后在手套箱中充入与周围大气气压相同的氮气或者氩气。
全文摘要
本发明提供一种稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃及其制备方法。其特征在于该玻璃的摩尔百分比组成如下AlF<sub>3</sub>25～40；BaF<sub>2</sub>25～63；BaCl<sub>2</sub>1～15；BaBr<sub>2</sub>1～15；YF<sub>3</sub>10～20；EuF<sub>3</sub>0.1～1，其中，X为一价卤素离子Cl<sup>-</sup>和Br<sup>-</sup>中的一种或两种，该稀土掺杂金属卤化物系辉尽性荧光体玻璃是在800～1000℃氯气或者惰性气体保护下的高频电炉中融制10～45分钟，经冷却后得到的，不仅简化了辉尽性荧光体的放射线图像存储材料的制备步骤，消除制备过程中外部干扰因素，能够高效率生产，增强了玻璃中稀土离子的发光强度，同时具有快速升温和降温的特点。
文档编号C03C3/32GK101328019SQ20081005876
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者周大成, 宋志国, 邱建备 申请人:昆明理工大学