欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

低余輝發(fā)光物質(zhì)的制作方法

文檔序號:3724356閱讀:576來源:國知局
專利名稱:低余輝發(fā)光物質(zhì)的制作方法
為了測定高能射線,可由一種發(fā)光物質(zhì)和一個光電二極管或一個光電倍增器構(gòu)制輻射探射器。這樣的幅射探射器在核醫(yī)學(xué)和X射線診斷中已經(jīng)得到了應(yīng)用。發(fā)光物質(zhì)在這里的任務(wù)是吸收高能射線并發(fā)射可見光作為吸收的結(jié)果??捎靡粋€光敏元件例如一個光電二極管、一個光電倍增器或一層光敏膜來探測該可見光。
在例如用于計算機(jī)X射線層析攝影的現(xiàn)代幅射探射器中,需要余輝極低的發(fā)光物質(zhì),以便得到足夠高的讀出頻率。一種廣泛流傳的發(fā)光物質(zhì)是摻雜鉈的碘化銫CSI∶T1,它在切斷高能幅射20 毫秒后的余輝強(qiáng)度為初始光強(qiáng)度的大約10-2至10-3。對于新型的幅射探射器,則要求發(fā)光物質(zhì)5至10毫秒后的余輝降至初始光強(qiáng)度的10-4以下。
在現(xiàn)代幅射探射器中,應(yīng)用的有前景的發(fā)光物質(zhì)被認(rèn)為是稀土元素的氧硫化物中。DE3629180c2公開了一種制備發(fā)光物質(zhì)陶瓷的方法,該陶瓷的通用組成為(Ln1-X-YMXCey)2O2S∶X,其中Ln=Gd、La或y;M=Eu、Pr或Tb,X=F或Cl,0<X、y<1。將用作原料的顏料粉裝入一個真空密封的金屬容器中,并通過熱等靜壓將其壓制成一種陶瓷。
J.Eletiochem.Soc.,136卷,第9期,1989年9月,2713頁的一篇文章提出用鈰摻雜一種稀土元素氧硫化物的發(fā)光物質(zhì)陶瓷,以降低其余輝。然而,添加鈰卻同時降低了發(fā)光物質(zhì)的光輸出,從而劣化了發(fā)光物質(zhì)的另一個重要性質(zhì)。
因此,本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種基于一種稀土元素氧硫化物的發(fā)光物質(zhì),該物質(zhì)具有改進(jìn)或降低的余輝,而與此同時不大幅度降低輝光強(qiáng)度。
按照本發(fā)明,由權(quán)利要求1特征所表示的發(fā)光物質(zhì)完成了該任務(wù)。
本發(fā)明其它的方案及該發(fā)光物質(zhì)的制備方法可由其余的權(quán)利要求得到。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn),摻雜少量鉬可將余輝大幅度降低三個數(shù)量級以下。與迄今為至用以降低余輝而導(dǎo)致光輸出降低的已知添加物相反,本發(fā)明甚至可以稍稍改進(jìn)總的光輸出。
鉬添加物在通式(M1-XLnX)2O2S的稀土氧硫化物中是有效的,其中M包括Y、La和Gd一組中的至少一種元素,Ln為Eu、Ce、Pr、Tb、Yb、Dy、Sm和Ho一組中至少一種元素,且(2×10-1)≥X≥(1×10-6)。
優(yōu)選地Ln為Ce和上述一組中至少另一種元素,該另一種元素優(yōu)選地為Tb、Pr或Eu。
按照本發(fā)明,陶瓷中的鉬含量為1×10-1至1×10-6摩爾百分?jǐn)?shù),優(yōu)選地為5×10-2至1×10-5摩爾百分?jǐn)?shù)。
優(yōu)選地將本發(fā)明的發(fā)光物質(zhì)加工成一種高密半透明的發(fā)光物質(zhì)陶瓷,它可以用于成像過程,例如用于計算機(jī)層析X射線攝影。
發(fā)光物質(zhì)粉可按傳統(tǒng)方法制備,由該粉制成發(fā)光物質(zhì)或發(fā)光物質(zhì)陶瓷。例如可按助熔法制備該發(fā)光物質(zhì)粉。為此,使發(fā)光物質(zhì)中含有的金屬作為氧化物、碳酸鹽、氯化物、氟化物、硫化物或其它合適的化合物與硫和適合用作助熔劑的堿金屬化合物一起熔化。熔融物凝固后提純并洗滌,以脫除用作助熔劑的堿金屬化合物。
也可以將金屬按所需比例加入溶液,然后沉淀成合適的形式。該稀土元素氧硫化物例如可以氧化形式作為亞硫酸氫鹽絡(luò)合物加入溶液中,并作為亞硫酸鹽沉淀出來。然后必須在下一步驟中將亞硫酸鹽還原成所需的氧硫化物。
通過由溶液中沉淀來制備發(fā)光物質(zhì)粉的優(yōu)點是含量很低的摻雜物可以均勻地分布在所有粉末上。這確保了制備一種均勻的發(fā)光物質(zhì)陶瓷,各種性質(zhì)均勻地分布在陶瓷體上。
例如德國老申請P4224931.7公開了一種改進(jìn)方法,其中稀土元素氧硫化物作為亞硫酸鹽由溶液中沉淀出來,并接著還原成氧硫化物。那里通過沉淀得到的亞硫酸鹽粉末在一個爐子中于氮氫混合氣氣氛下還原成氧硫化物,接著在另一個退火步驟中于氫蒸汽氣氛下處理。用該方法得到一種發(fā)光物質(zhì)粉,該粉末沒有雜質(zhì)相進(jìn)入,除了精確的化學(xué)計量外,還具有超過每克10m2(按BET 測量)的大的表面積。
一種按所述方法制備的具有本發(fā)明組成的發(fā)光物質(zhì)粉在制成陶瓷之前先研磨并在需要時均化。一種適合用于成相過程的發(fā)光物質(zhì)陶瓷必須具有96%以上的高密度(以理論最大密度為基準(zhǔn)),以便具有所要求的光學(xué)純度和半透明性。這種高密度例如可以通過熱等靜壓發(fā)光物質(zhì)粉末而得到。為此,將其裝入一個氣密性且由可變形金屬制得的容器中。然后在800至1700℃溫度下從各方面向容器提供50至200Mpa的壓力。
在一種不太昂貴的方法中,可以通過單向熱壓將發(fā)光物質(zhì)粉加工成一種高密度發(fā)光物質(zhì)陶瓷。為此要求發(fā)光物質(zhì)粉具有按BET法測量大于10m2/g的高表面積。迄今為止,這樣的粉末只有用已提到的德國老專利申請P4224931.7所述的方法才能得到。
雖然用直到添加鉬以前本身已知的方法可以生產(chǎn)高密度發(fā)光物質(zhì)陶瓷,但是與已知材料相比絲毫沒有改善余輝。按照本發(fā)明通過后處理成品陶瓷才得到了這種效果。為此,使其在氧化條件下進(jìn)行退火處理。優(yōu)先選擇的溫度范圍為600至900℃。按照氧化條件,尤其是氧化氣氛的溫度,也按照所選擇的發(fā)光物質(zhì)粉的制備工藝,可以改變所必需的退火時間。例如用空氣時要求退火時間為1至100小時,但多數(shù)情況下為2至40小時。在高氧含量和/或高溫下退火要求的退火時間則短。
現(xiàn)本發(fā)明的陶瓷具有降低了最多三個數(shù)量級的余輝。估計通過添加鉬,接著進(jìn)行氧化處理,發(fā)光物質(zhì)陶瓷中的深的能量吸收中心轉(zhuǎn)變成了平坦的能量吸收中心。這樣就迅速地重新釋放出所捕集的載流子,所以由此產(chǎn)生的對總的光輸出的光貢獻(xiàn)可與主信號一起被測定,該測量方法不再受太長余輝的干擾。
還發(fā)現(xiàn),若在還原條件下對降低了余輝的發(fā)光物質(zhì)陶瓷重新進(jìn)行退火,則本發(fā)明的效果是可逆的。通過選擇退火條件,可以將余輝重新提高到所希望的數(shù)值。例如,為了將一種發(fā)光物質(zhì)陶瓷中多種不同的電荷調(diào)整到一個總體一級的余輝值,這可能是必要的。
這種重新退火例如可在氮氫混合氣氛下于600至900℃溫度下進(jìn)行。
下面借助于一個實施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
發(fā)光物質(zhì)粉的制備。
制備一種總組成(Gd1-x-yCexPryMov)2O2S的發(fā)光物質(zhì)粉,式中x=1×10-4,y=3×10-3和v=2×10-5。按照德國老申請P4224931.7所述的方法進(jìn)行。為此將合適的釓化合物例如氧化釓Gd2O3轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的亞硫酸氫鹽絡(luò)合物Gd2O3+6SO2-3+6H3O+→2(Gd(SO3)3)3-+9H2O將二氧化硫送入例如Gd2O3的水懸浮液中。形成一種澄清的亞硫酸氫鹽絡(luò)合物溶液。
為了脫去顆粒,使該溶液泵流通過一臺0.2μm的過濾器。尚缺少的摻雜物鈰、鐠和鉬可在該階段以式中給定的正確比率加入。優(yōu)選作為這些金屬或摻雜物的相應(yīng)的氧化物、硫化物、氯化物、硝酸鹽、碳酸鹽或其它合適化合物的溶液或懸浮液加入。
現(xiàn)在由溶液中排出二氧化硫,同時釓與摻雜物質(zhì)一起作亞硫酸鹽完全由溶液中沉淀
整個工藝,特別是固體粉末的處理在惰性氣體或在還原氣氛下進(jìn)行,以防止亞硫酸氫鹽絡(luò)合物的氧化或防止固體亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽。
在還原氣氛中,例如在組成為80%N2/20%H2的氮氣混合氣中將干燥的亞硫酸釓粉加熱到例如700℃。這時亞硫酸釓還原成氧硫化釓Gd2O2S。
亞硫酸釓的還原也可由其它有還原作用的氣體進(jìn)行,例如通過引入一氧化碳、氫氣或其它組成的氮氫混合氣。還原所要求的溫度也可在400至800℃之間選擇。
這樣得到的發(fā)光物質(zhì)粉具有所希望的高比表面例如35m2/g。還可以具有與上述總組成式不相應(yīng)的雜質(zhì)相雜質(zhì)。當(dāng)在工藝步驟中制得純氧硫化釓并將其接著與摻雜物的合適化合物相混合時,尤其可以觀察到這種現(xiàn)象。為了完成該化學(xué)式,在此情況下可以再進(jìn)行一個還原步驟,使得到的發(fā)光物質(zhì)粉置于一種氫氣/硫蒸汽氣氛中。同時選擇與第一還原步驟相同的退火條件。
在一個對比試驗中,用相同方法制備另一種發(fā)光物質(zhì)粉,該物質(zhì)不含鉬,其它總式相同。
由發(fā)光物質(zhì)粉制成發(fā)光物質(zhì)陶瓷圓片,例如通過單向熱壓法。為此,將粉末填入擠壓模中,并在50Mpa壓力下首先冷干預(yù)壓。然后在熱壓機(jī)中先無壓加熱到溫度為1100至1300℃,此時發(fā)光物質(zhì)粉燒結(jié)到理論密度的約80至85%。此后才加到約50Mpa的最終壓力,將發(fā)光物質(zhì)粉完全壓制成一種發(fā)光物質(zhì)陶瓷。
在不同的條件下X射線照射由模中取出的發(fā)光物質(zhì)陶瓷體,以定量地確定其發(fā)光性質(zhì)尤其是余輝。然后在600至900℃,例如在800℃用空氣將發(fā)光物質(zhì)陶瓷退火處理,從1至100小時,優(yōu)選2至40小時,以活化鉬摻雜物,并再次試驗其發(fā)光性質(zhì)。得到下列測量值
事實表明,不摻雜鉬而后補退火處理發(fā)光物質(zhì)陶瓷僅可少量改善或改變其性質(zhì)。在實施例2中,5毫秒后的余輝強(qiáng)度為10-3.8,光輸出降低了8%,這對在幅射探射器中的應(yīng)用是不利的。相反,退火對含鉬的發(fā)光物質(zhì)陶瓷可產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響。例如對含鉬的發(fā)光物質(zhì)陶瓷進(jìn)行退火處理導(dǎo)致了余輝強(qiáng)度的降低,結(jié)果是幅射結(jié)束5毫秒后,強(qiáng)度值由退火前的10-3.1降到10-4.2(退火后)。同時,與未退火的發(fā)光物質(zhì)陶瓷相比,退火處理過的含鉬發(fā)光物質(zhì)陶瓷的光輸出提高了16%。
由于改進(jìn)了余輝性質(zhì),本發(fā)明的發(fā)光物質(zhì)特別適合用于計算機(jī)層析X射線攝影。
權(quán)利要求
1.用于幅射探射器的發(fā)光物質(zhì),其組成基于通式為(M1-xLnx)2O2S的稀土元素氧硫化物,其中M包括Y、La和Gd組的至少一種元素,Ln包括Eu、Ce、Pr、Tb、Yb、Dy、Sm和Ho一組中的至少一種元素,且(2×10-1)≥X≥(1×10-6),該物質(zhì)此外還含有10-1至10-6%(摩爾)鉬以降低余輝。
2.按照權(quán)利要求1的發(fā)光物質(zhì),其中Ln包括Ce和選自Tb、Pr和Eu一組中的至少另外一種元素。
3.按照權(quán)利要求1或2的發(fā)光物質(zhì),其中含有5×10-2至1×10-5%(摩爾)鉬。
4.一種降低余輝的發(fā)光物質(zhì)陶瓷的制備方法,包括以下步驟-提供并均化通式為(M1-XLnXMoV)2O2S的顏料粉末,式中M包括Y、La和Gd中至少一種元素,Ln為Eu、Ce、Pr、Tb、Yb、Dy、Sm和Ho一組中至少一種元素,且(2×10-1)≥X≥(1×10-6)和(6×103)≥V≥(6×10-8),-在1200℃以上溫度和惰性或還原氣氛下加壓以將顏料粉末壓制成為一種陶瓷,和-在氧化條件下退火處理壓制的陶瓷。
5.按照權(quán)利要求4的方法,其中在600至900℃溫度下進(jìn)行退火。
6.按照權(quán)利要求4或5的方法,其中退火在空氣中進(jìn)行1至100小時。
7.按照權(quán)利要求4至6之一的方法,其中采用按BET 確定的比表面至少為10m2/g的顏料粉。
8.按照權(quán)利要求4至7之一的方法,其中使退火后的發(fā)光物質(zhì)陶瓷經(jīng)受一次還原條件下的控制的溫度處理,以便將余輝調(diào)節(jié)到一個所希望的較高數(shù)值上。
9.濃度范圍為10-1至10-6%(摩爾)的鉬用作稀土元素氧硫化物發(fā)光物質(zhì)陶瓷的摻雜物以降低余輝。
全文摘要
提出了一種用于輻射探射器的新的發(fā)光物質(zhì),該物質(zhì)以已知的稀土元素氧硫化物的發(fā)光物質(zhì)陶瓷為基礎(chǔ),但含有鉬作摻雜物質(zhì)以降低余輝。
文檔編號C09K11/77GK1109904SQ95101798
公開日1995年10月11日 申請日期1995年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月26日
發(fā)明者W·羅斯納, C·格拉布邁耶, H·波丁格, J·列佩特, A·揚克, W·舒伯特 申請人:西門子公司
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
塘沽区| 九龙坡区| 阿鲁科尔沁旗| 惠安县| 防城港市| 衡阳市| 凌源市| 荔浦县| 沁阳市| 富裕县| 于都县| 兴国县| 长武县| 平顶山市| 搜索| 保定市| 波密县| 南和县| 侯马市| 永定县| 绥宁县| 汉川市| 南昌市| 西昌市| 贺州市| 和顺县| 嘉义县| 曲水县| 平塘县| 岐山县| 武汉市| 西安市| 承德市| 手游| 博乐市| 丰原市| 左云县| 新绛县| 安阳县| 云南省| 克东县|