at panel device)。此外，闪烁剂可以作为屏幕闪烁剂的组分。例如，粉末状的闪烁剂材料能被成型为附着于膜例如照相软片(photographic film)的相对平的板。源自一些来源的高能福射例如X射线将接触闪烁剂并被转换为光子，其在该膜上被显影。
[0049]对几个优选的最终用途的应用进行简单讨论是适当的。测井设备在前面已经提到，它代表这些辐射检测器的一项重要应用。可操作地将辐射检测器与测井管相连接的技术在本领域是公知的。一般概念在U.S.专利5，869，836 (Linden等人)中已被描述，其在此引用作为参考。含有所述闪烁剂的晶体包装通常包括位于封装外壳一端的光学窗口。该窗口允许辐射诱导的闪烁光通过晶体包装，以由与晶体包装耦合的光敏设备(例如光电倍增管)进行测量。所述光敏设备将晶体发射的光子转换为电脉冲，电脉冲被相关的电子器件整形(shaped)并数字化。通过这样的一般过程，可以检测Y射线，其接着提供钻孔周围的岩层分析。
[0050]医疗成像装置，例如上述的PET设备，代表这些辐射检测器的另一项重要应用。可操作地将辐射检测器(含有所述闪烁剂)与PET设备相连接的技术在本领域也是公知的。该一般概念描述于许多文献中，例如U.S.专利6，624，422 (Williams等人)，在此引用作为参考。简言之，通常将放射性药品注射入病人体内并集中在所关注的器官内。来自所述化合物的放射性核素衰变并发射出正电子。当正电子遇到电子时，它们煙灭并转换为光子或γ射线。PET扫描仪能在三维方向上定位这些煙灭，并由此重建所关注的器官的形状以供观察。扫描仪中的检测器模块通常包括许多“检测器区块”以及相关的电路。每一个检测器区块都可以含有以特定布置排列的闪烁剂晶体阵列，以及光电倍增管。
[0051]在测井和PET技术两者之中，闪烁剂的光输出都是决定性的。本发明可以提供具有为所需的技术应用提供所需光输出的闪烁剂材料。而且，该晶体还能够同时展示一些上述的其它重要性能，如短的衰减时间、高的“阻止能力”和可接受的能量分辨率。此外，所述闪烁剂材料能够经济地进行制造。它们也能够应用于需要辐射检测的各种各样的其它设备中。
实施例
[0052]以下的实施例只是说明性的，不应解释为对本发明要求的保护范围的任何限制。
[0053]实施例1:
在这个实施例中制备了 2克镨活化的闪烁剂组合物的样品。该组合物的基质部分具有分子式LaBr3。为了制备该样品，在手套箱中称量1.98克LaBrjP 0.0201克PrBr 3。充分混合该材料，然后将其封装入银管中。在惰性气氛下在约700°C烧制5小时。烧制后该组合物的标称分子式为Laa99PratllBrt
[0054]使用光学分光计在X射线激发下测定样品的发射光谱。图1是作为强度(任意单位)的函数的波长(nm)曲线图。样品的发射峰波长为约490nm和约540nm。这些发射特性清楚地表明在此描述的组合物将非常适用于各式各样的用于检测γ射线的设备。
[0055]实施例2:
在这个实施例中制备了 2克镨活化的闪烁剂组合物的样品。该组合物的基质部分具有分子式LaBr3。为了制备该样品，在手套箱中称量1.987克LaBrjP 0.0131克PrCl 3。充分混合该材料，然后将其封装入银管中。在惰性气氛下在约700°C烧制5小时。烧制后该组合物的标称分子式为Laa99Pratll Clatl3Br2I
[0056]使用光学分光计在X射线激发下测定样品的发射光谱。图2是作为强度(任意单位)的函数的波长(nm)曲线图。样品的发射峰波长为约490nm和约540nm。还测定了该闪烁剂组合物能被γ射线激发，达到具有镨离子特征的发射能级。这些发射特性清楚地表明在此描述的组合物将非常适用于各式各样的用于检测γ射线的设备。
[0057]实施例3:
在这个实施例中制备了 2克镨活化的闪烁剂组合物的样品。该组合物的基质部分具有分子式Rb2LaI5。为了制备该样品，在手套箱中称量0.8995克Rbl、1.0784克LaIjP 0.0161克PrBr3。充分混合该材料，然后将其封装入银管中。在惰性气氛下在约700°C烧制5小时。烧制后该组合物的标称分子式为Rb2Laa98Pratl2Ii
[0058]使用光学分光计在X射线激发下测定样品的发射光谱。图3是作为强度(任意单位)的函数的波长(nm)曲线图。样品的发射峰波长为约540nm和约660nm。这些发射特性清楚地表明在此描述的组合物将非常适用于各式各样的用于检测γ射线的设备。
[0059]实施例4:
在这个实施例中制备了 2克镨活化的闪烁剂组合物的样品。该组合物的基质部分具有分子式Rb2LaBr5。为了制备该样品，在手套箱中称量0.9325克RbBr、l.0461克LaBr3*0.0215克PrBr3。充分混合该材料，然后将其封装入银管中。在惰性气氛下在约700°C烧制5小时。烧制后该组合物的标称分子式为Rb2Laa98Pratl2Bri^
[0060]使用光学分光计在X射线激发下测定样品的发射光谱。图4是作为强度(任意单位)的函数的波长(nm)曲线图。样品的发射峰波长为约490nm和650nm。这些发射特性清楚地表明在此描述的组合物将非常适用于各式各样的用于检测γ射线的设备。
[0061]对于本领域普通技术人员来说，不背离本发明的宗旨，对本发明进行其他的改变(超出本文具体描述的那些)是显而易见的。因此，本领域技术人员可以预期的改变也应认为是在本发明的范围内。进一步的，所有上述的专利、专利公开和其它文献均在此引入作为参考。
【主权项】
1.一种闪烁剂组合物，其包括以下组分以及它们的任何反应产物: Ca)基质材料，包括: (i)至少一种镧系元素卤化物； (ii)至少一种碱金属；和 (b)用于所述基质材料的活化剂离子，包括镨。
2.如权利要求1所述的闪烁剂组合物，其中基质材料中的镧系元素选自由镧、钇、钆、镥及它们的混合物组成的组。
3.如权利要求1所述的闪烁剂组合物，其中基质材料中的卤化物卤素选自由氟、溴、氯和碘组成的组。
4.如权利要求1所述的闪烁剂组合物，其中组分(ii)的碱金属选自由钠、钾、铷、铯及它们的混合物组成的组。
5.如权利要求1所述的闪烁剂组合物，其中基质材料进一步包括至少一种碱土金属。
6.一种闪烁剂组合物，其包括以下组分以及它们的任何反应产物: Ca)基质材料，包括: (i)至少一种镧系元素卤化物；和 (b)用于所述基质材料的活化剂离子，包括镨。
7.用于检测高能辐射的辐射检测器，包括: (A)晶体闪烁剂，其包括以下组分以及它们的任何反应产物: Ca)基质材料，包括: (i)至少一种镧系元素卤化物； (ii)至少一种碱金属；和 (b)用于所述基质材料的活化剂，包括镨； 和 (B)光学耦合至该闪烁剂的光检测器，从而能够响应该闪烁剂产生的光脉冲发射产生电信号。
8.用于检测高能辐射的辐射检测器，包括: (A)晶体闪烁剂，其包括以下组分以及它们的任何反应产物: Ca)基质材料，包括: (i)至少一种镧系元素卤化物；和 (b)用于所述基质材料的活化剂，包括镨； 和 (B)光学耦合至该闪烁剂的光检测器，从而能够响应该闪烁剂产生的光脉冲发射产生电信号。
9.用闪烁检测器检测高能辐射的方法，包括以下步骤: (A)通过闪烁剂晶体接收辐射，以产生具有所述辐射的特性的光子；和 (B)用耦合于闪烁剂晶体的光子检测器检测所述光子； 其中所述闪烁剂晶体由含有下述组分以及它们的任何反应产物的组合物形成: Ca)基质材料，包括: (i)至少一种镧系元素卤化物；(ii)至少一种碱金属；和(b)用于所述基质材料的活化剂，包括镨。
10.用闪烁检测器检测高能辐射的方法，包括以下步骤:(A)通过闪烁剂晶体接收辐射，以产生具有所述辐射的特性的光子；和(B)用耦合于闪烁剂晶体的光子检测器检测所述光子；其中所述闪烁剂晶体由含有下述组分以及它们的任何反应产物的组合物形成:Ca)基质材料，包括:(i)至少一种镧系元素卤化物；(b)用于所述基质材料的活化剂，包括镨。
【专利摘要】描述了一种闪烁剂组合物，其包括基质材料和活化剂。所述基质材料包括至少一种镧系元素卤化物化合物。所述基质也可以含有至少一种碱金属，在一些实施方案中，也可以含有至少一种碱土金属。所述组合物也含有用于所述基质的镨活化剂。公开了含有该闪烁剂的辐射检测器。还公开了用辐射检测器检测高能辐射的方法。
【IPC分类】C09K11-85, G01T1-202, G21K4-00
【公开号】CN104804740
【申请号】CN201510142962
【发明人】A.M.斯里瓦斯塔瓦, S.J.杜克洛斯, L.L.克拉克, H.A.科曼佐, 邓群
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2007年6月29日
【公告号】CA2593402A1, CA2593402C, CN101096595A, EP1873227A2, EP1873227A3, US7541589, US20080001087