具有改進(jìn)光學(xué)特性的多摻雜镥基氧正硅酸鹽閃爍體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一組基于稀土硅酸鹽的固溶體的多摻雜鈰活化閃爍材料，其包含镥并且其組成由化學(xué)式(Lu2-w-x+2yAwCexSi1-y)1-zMezJjOq和(Lu2-w-x-2yAwCexSi1+y)1-zMezJjOq表示。本發(fā)明用于如下領(lǐng)域：核工業(yè)高能物理中基本粒子和核子的探測(cè)；醫(yī)學(xué)，正電子發(fā)射斷層攝影(TOF PET掃描儀和DOI PET掃描儀)和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影(SPECT)，具有磁共振成像的正電子發(fā)射斷層攝影(PET/MR)；X射線計(jì)算機(jī)熒光攝影；固態(tài)結(jié)構(gòu)無損測(cè)試，包括機(jī)場(chǎng)保安系統(tǒng)、用于檢查卡車和貨物集裝箱的伽馬射線系統(tǒng)。
【專利說明】具有改進(jìn)光學(xué)特性的多摻雜镥基氧正硅酸鹽閃爍體
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2012年4月13日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/624, 227號(hào)的優(yōu)先權(quán)的 權(quán)益，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用合并在本文中用于所有目的。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明一般地涉及閃爍物質(zhì)，并且更具體地涉及具有改進(jìn)光學(xué)特性比如例如提高 的輻射硬度的共摻雜和多共摻雜镥基氧正硅酸鹽閃爍體（晶體和陶瓷）。本發(fā)明還包括制 造和使用本文中所述的閃爍物質(zhì)的相關(guān)方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 其中x在2X1(T4至3X1(T2的界限之間變化的鈰摻雜氧正硅酸镥Ce2xLu2a_x)Si05 的閃爍物質(zhì)/晶體是已知的（美國(guó)專利第4, 958, 080號(hào)，90年09月18日）。這種組成的 晶體從組成為Ce2xLu2a_x)Si05的熔體生長(zhǎng)。在科技文獻(xiàn)中廣泛使用簡(jiǎn)稱LSO:Ce來指代這 種晶體。與其他晶體相比，Ce2xLu2a_x)Si05R爍晶體具有許多優(yōu)點(diǎn)：密度高、原子數(shù)高、折射 率相對(duì)低、光產(chǎn)額高、閃爍的衰減時(shí)間短。已知閃爍材料的缺點(diǎn)是：閃爍的重要特性（即 光產(chǎn)額和能量分辨率）在從單個(gè)錠生長(zhǎng)的各晶體之間具有大的分布。例如CTIInc.公司 (Knoxville，USA)所生長(zhǎng)的工業(yè)生產(chǎn)的LSO:Ce晶體的系統(tǒng)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了這一點(diǎn) (美國(guó)專利第6, 413,311號(hào)，2002年7月2日）。
[0005] 在美國(guó)專利第6, 413, 311號(hào)中描述了大尺寸Ce摻雜氧正硅酸镥Ce:LS0的晶體生 長(zhǎng)的已知方法，其中通過Czochralski技術(shù)生長(zhǎng)直徑達(dá)60mm并且20cm長(zhǎng)的Ce:LS0錠。為 了生長(zhǎng)LS0晶體，使用硅濃度Shi。這些大尺寸Ce:LS0晶錠的明顯缺點(diǎn)是：即使在錠內(nèi)， 光產(chǎn)額也差別明顯一一光產(chǎn)額從錠的頂部至底部降低至30% -40%。此外，閃爍衰減時(shí)間 (發(fā)光時(shí)間）可以在29納秒至46納秒的寬范圍變化，而且能量分辨率值可以在12% -20% 的界限內(nèi)波動(dòng)。這樣的性能上的大分布導(dǎo)致必需在工業(yè)生產(chǎn)期間通過Czochralski法生長(zhǎng) 大量錠，將上述大量錠切割成部分（塊），測(cè)試各塊并且基于這樣的測(cè)試來選擇可以用于制 造醫(yī)療斷層掃描儀用閃爍元件的塊。
[0006] 特征在于硅濃度Si^(以及氧U的組成的基本缺點(diǎn)的另一實(shí)證是在美國(guó)專利 第5, 660, 627號(hào)中所述的實(shí)施例。該專利公開了一種通過Czochralski法在結(jié)晶前部為平 面的情況下從化學(xué)式為Ce2xLu2a_x)Si05(其中2X1(T4<x< 6X1(T2)的熔體生長(zhǎng)正硅酸镥 晶體的方法。在結(jié)晶的前部為錐形的情況下和在結(jié)晶的前部為平面的情況下生長(zhǎng)的LS0晶 體的137Cs的脈沖幅度伽馬能譜在譜形和光輸出兩者上具有明顯、根本的差異。由于LS0晶 體的生長(zhǎng)使用昂貴的化學(xué)純度為99. 99 %或99. 998 %的Lu203，因此熔體沒有雜質(zhì)離子。所 以上述顯著的差異是由于具有硅濃度Si,^和氧0 并且沒有雜質(zhì)離子的初始熔體的組成 引起的。從該熔體生長(zhǎng)的晶體具有與熔體組成不同的組成，鈰離子濃度的梯度沿著晶體橫 截面觀察。基質(zhì)晶體組分（镥（Lu)、硅（Si)、氧（0))與鈰（Ce)的偏析系數(shù)不一致，以及晶 體組成偏離于熔體組成。該問題是由于鈰的低分配系數(shù)（k= 0.22)引起的。生長(zhǎng)的Lu2Si05 晶體中的鈰的濃度僅為熔體中的鈰離子濃度的22%。另外的問題是帶電鈰離子：晶體中的Ce3+和熔體中的Ce4+。在美國(guó)專利第5, 660, 627號(hào)中，直徑為26mm的晶體在0. 5mm/、時(shí)以及 1_/小時(shí)的速率下生長(zhǎng)，然而，即使在上述非常有利的生長(zhǎng)參數(shù)下，在錐形結(jié)晶前部的情況 下的晶體生長(zhǎng)由于低的閃爍性能而不能用于工業(yè)應(yīng)用。
[0007] 在俄羅斯專利第2157552號(hào)和美國(guó)專利第6, 278, 832號(hào)中取得專利權(quán)的閃爍物質(zhì) /晶體（變體）是已知的。權(quán)利要求2教導(dǎo)：一種基于含有镥（Lu)和鈰（Ce)的硅酸鹽晶 體的閃爍材料，其特征在于其以不超過〇.2f.u.的量包含氧空位并且其化學(xué)組成由下式表 示：LiVyMeyAhCexSiOhOz，其中A為L(zhǎng)u以及選自Gd、Sc、Y、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、 Er、Tm、Yb的至少一種元素，并且其中Me為選自H、Li、Be、B、C、N、Na、Mg、Al、P、S、Cl、K、 Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、 In、Sn、Sb、Cs、Ba、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、U、Th的至少一種元素，x為 1Xl(T4f.u?到 0? 2f.u.的值，y為 1Xl(T5f.u?到 0? 05f.u?的值，并且z為 1Xl(T5f.u?到 0. 2f.u.的值。
[0008] 在美國(guó)專利第6, 323, 489號(hào)中部分獲得了類似的結(jié)果。該專利公開了組成具有化 學(xué)式CezLu2_x_zYxSi05的镥-釔氧正硅酸鹽晶體，其中0? 05 <x< 1. 95且0? 001 <z< 0? 02。 美國(guó)專利第6, 624, 420號(hào)和美國(guó)專利第6, 921，901號(hào)具有化學(xué)式Ce2x(LUl_yYy)2(1_x)Si05，其 中0. 00001 <x< 0. 05且0. 0001 <y< 0. 9999。上述發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是僅使用摩爾比等 于50% (Lu203+Y203+Ce203)/50%Si02= 1的起始氧化物用于所有取得專利權(quán)的閃爍晶體， 上述摩爾比完全對(duì)應(yīng)于Lu2SiO^構(gòu)的化學(xué)計(jì)量比組成。對(duì)于所有的CexLi^AhSiOs晶體、 CezLu2_x_zYxSi05晶體和Ce2x (LUl_yYy) 2U_x)Si05晶體，使用硅濃度Si （氧05.J和昂貴的化學(xué) 純度為99. 99%或99. 998%的Lu203。該組成不能使得通過Czochralski法生長(zhǎng)如下大的 商用Ce摻雜晶體：該大的商用Ce摻雜晶體在晶錠的全部體積上沒有由于用伽馬射線/高 能質(zhì)子輻照而引起的輻照損傷。所述（Si,閃爍材料的另一缺點(diǎn)是不能制造衰減 時(shí)間在15ns至30ns的范圍的具有高光輸出的PET掃描儀像素。
[0009]PhilipsMedicalSystems自2006 年 6月起采用全3DTOFPET掃描儀，使用Ce:LYS0閃爍體，衰減時(shí)間為41ns;系統(tǒng)時(shí)間分辨率為約400ps。Siemens在其所有臨床 PET掃描儀中使用衰減時(shí)間為40ns至43ns的Ce:LS0。GE在其研宄型PET掃描儀中使用 Ce:LYS0晶體。
[0010] 我們?cè)谑澜缟鲜状螆?bào)道了關(guān)于在用Mg2+或Ca2+共摻雜之后具有氧空位的大的Ce3+:Lu2Si05_x單晶的生長(zhǎng)并且我們證明了鈣共摻雜晶體與LS0:Ce相比在光產(chǎn)額上的提 高以及在鉞離子共摻雜之后使衰減時(shí)間降低成低至32ns[Yu.D.Zavartsev，S.A.Kutovoi， A.I.Zagumennyi"用于閃爍應(yīng)用的共摻雜有Mg2+或Ca2+或Tb3+的大Ce3+:Lu2Si05單晶 的Chochralski生長(zhǎng)和表征(Chochralskigrowthandcharacterizationoflarge Ce3+:Lu2Si05singlecrystalsco-dopedwithMg2+，orCa2+，orTb3+forscintilation applications)''.第 14 屆晶體生長(zhǎng)國(guó)際會(huì)議（The14internationalconferenceon crystalgrowth) (ICCG14)，2004 年 7 月 22 日編，Grenoble，法國(guó)，第 564 頁(yè)]，[Yu. D.Zavartsev，S.A.Koutovoi，A.I.Zagumenny"用于閃爍體的共慘雜有Mg2+或Ca2+或 Tb3+的大Ce3+:Lu2Si05單晶的Czochralski生長(zhǎng)和表征（Czochralskigrowthand characterisationoflargeCe3+:Lu2Si05singlecrystalsco-dopedwithMg2+，orCa2+， orTb3+forscintillators)" 晶體生長(zhǎng)雜志（J.CrystalGrowth)，第 275 卷，第 1-2 期， (2005)第e2167-e2171 頁(yè)]。
[0011] 美國(guó)專利第7, 651，632號(hào)公開了通式為L(zhǎng)ue_y_x_z)YyCexMzSi Q_vWv05的無機(jī)閃爍體 材料，在上述通式中M表示二價(jià)堿土金屬離子并且M'表示三價(jià)金屬。根據(jù)權(quán)利要求1，晶 體中娃和三價(jià)金屬離子（Si+M')和氧的總和與剩余元素的比例對(duì)于x、y、v和z所取的所 有值保持恒定等于5。該限定導(dǎo)致違反電中性守恒定律，原因是電中性是指在物質(zhì)中正離子 的總電荷必須等于負(fù)離子的總電荷。對(duì)于Lute_y_x_z)YyCexMzSi Q_v)M'v05，使M為二價(jià)離子Ca 并且v= 0,則
[0012] (2-y-x-z) ? 3 (Lu3+)+y? 3 (y3+)+x? 3 (Ce3+)+z? 2(Ca2+)+l? 4(Si4+)= 6_3y-3x_3z+3y+3x+2z+4 = 10-z=[氧的摩爾數(shù)]? 2(02-);

【權(quán)利要求】
1. 一種閃爍材料，其在約400nm至450nm范圍內(nèi)具有最大發(fā)射值并且基于包含镥（Lu) 和鈰（Ce)的硅酸鹽，其特征在于其組成由如下兩個(gè)化學(xué)式之一來表示： (Lu2_w_x+2yAwCexSh_ y) hMe (1) 其中： A為選自由Sc、Y、Gd和Lu構(gòu)成的組中的至少一種元素； Me 為選自由 Li、Na、K、Cu、Ag、Mg、Ca、Zn、Sr、Cd、B、Al、Ga、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ti、 Ge、Zr、Sn、Hf、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 和 Lu 構(gòu)成的組中的至少一種元素； J為選自由N、F、P、S和C1構(gòu)成的組中的至少一種元素； q為4. 9f. u.到5. 024f. u.之間的值； w為接近Of. u.到If. u.之間的值； x 為 3X 10_4f. u?到 0? 02f. u?之間的值； y 為 0.003f.u?到 0.024f.u?之間的值； z為接近Of. u.到0. 00If. u.之間的值；以及 j為接近Of. u.到0. 03f. u.之間的值， (Lu2-w-x_2yAwCexSi 1+y) hMeJjOq (2) 其中： A為選自由Sc、Y、Gd和Lu構(gòu)成的組中的至少一種元素； Me 為選自由 Li、Na、K、Cu、Ag、Mg、Ca、Zn、Sr、Cd、B、Al、Ga、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ti、 Ge、Zr、Sn、Hf、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 和 Lu 構(gòu)成的組中的至少一種元素； J為選自由N、F、P、S和C1構(gòu)成的組中的至少一種元素； q為4. 9f. u?到5. Of. u?之間的值； w為接近Of. u.到If. u.之間的值； x 為 3X 10_4f. u?到 0? 02f. u?之間的值； y 為 0? 001f. u?到 0? 04f. u?之間的值； z為接近Of. u.到0. 00If. u.之間的值；以及 j為接近Of. u.到0. 03f. u.之間的值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其特征還在于，所述閃爍材料是晶體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其特征還在于，所述閃爍材料是具有選自 Lu2Si207、5;[〇2或Lu 203的內(nèi)含物的晶體，其中所述內(nèi)含物具有l(wèi)nm至400nm范圍的亞微米尺 寸并且含量不超過所述閃爍材料的〇. 5wt%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其特征還在于，所述閃爍材料是陶瓷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍晶體，其中，所述鈰（Ce)的含量在lOOppmW至3100ppmW 的范圍并且所述鈣（Ca)的含量在5ppmW至600ppmW的范圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其中 當(dāng)取 Li、B、Al、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ge、Zr、Sn 和 Hf 離子時(shí)，Me 的含量不超過 lOppmW ; 當(dāng)取 Na、K、Cu、Ag、Zn、Sr、CM、Fe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm 和 Yb 離子時(shí)，Me 的 含量低于30ppmW ; 當(dāng)取Mg、Ga和La離子時(shí)，Me的含量低于lOOppmW ; 當(dāng)取Ca離子時(shí)，Me的含量在IppmW至600ppmW的范圍； N、F、Cl和S離子的含量低于50ppmW ;以及 P離子的含量低于lOOppmW。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其中，所述鈰（Ce)的含量在lOOppmW至3100ppmW 的范圍，所述1? (Ca)的含量在IppmW至600ppmW的范圍，并且所述鈧（Sc)的含量在接近 OppmW 至 20000ppmW 的范圍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其中，所述鋪（Ce)的含量在lOOppmW至3100ppmW 的范圍，所述1? (Ca)的含量在IppmW至600ppmW的范圍，所述鈧（Sc)的含量在接近OppmW 至20000ppmW的范圍，并且所述紀(jì)（Y)的含量在接近OppmW至60000ppmW(6wt. %)的范圍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其中，所述鋪（Ce)的含量在lOOppmW至6400ppmW 的范圍，所述1? (Ca)的含量在IppmW至600ppmW的范圍，所述鈧（Sc)的含量在接近OppmW 至20000ppmW的范圍，并且所述釓（Gd)的含量在接近OppmW至356000ppmW(35.6wt. %)的 范圍。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其中，對(duì)于在TOF PET掃描儀和DOI PET掃描儀 中的應(yīng)用，衰減時(shí)間在12ns至45ns的范圍。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其中，對(duì)于高能物理中基本粒子和核子的探測(cè)， 衰減時(shí)間在12ns至35ns的范圍。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其中光輸出在35000ph/Mew至41000ph/Mew的范 圍。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其中光輸出在20000ph/Mew至38000ph/Mew的范 圍。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其中密度在6. 8g/cm3至7. 42g/cm3的范圍。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體形式的閃爍材料，其中所述晶體具有高輻射硬度并且 在用劑量至多達(dá)23Mrad的伽瑪射線輻照后在400nm至450nm范圍的光透射率沒有劣化。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體形式的閃爍材料，其中所述晶體具有高輻射硬度并且 在用通量為4X 1012cnT2的155MeV/c質(zhì)子的高能質(zhì)子福照后在400nm至450nm范圍的光透 射率沒有劣化減小。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍材料，其中，衰減時(shí)間在約12ns至35ns的范圍。
18. -種鈰活化镥基氧正硅酸鹽閃爍晶體，其在400nm至450nm范圍具有最大發(fā)射值并 且具有含量大于約50ppmW的鈧（Sc)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的鈰活化镥基氧正硅酸鹽閃爍晶體，還包含量大于約15ppmW 的鈣（Ca)。
20. -種鋪活化镥基氧正娃酸鹽閃爍晶體，其在約400nm至450nm范圍具有最大發(fā)射 值，具有約12ns至32ns范圍的衰減時(shí)間，并且其特征在于所述晶體由如下化學(xué)元素構(gòu)成： 基質(zhì)（主要）元素：硅（Si)、氧（0)和镥（Lu); 摻雜元素：含量在約lOOppmW至3100ppmW范圍的鋪（Ce)和含量在約5ppmW至600ppmW 范圍的鈣（Ca); 雜質(zhì)元素：含量不超過 lOppmW 的 Li、B、Al、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ge、Zr、Sn 和 Hf 離 子； 含量低于 30ppmW 的 Na、K、Cu、Ag、Zn、Sr、CM、Fe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm 和 Yb離子； 含量低于lOOppmW的Mg、Ga和La離子； 含量低于50ppmW的F、Cl和S離子；以及 含量低于lOOppmW的P離子。
21. -種閃爍镥基氧正娃酸鹽晶體，在約400nm至450nm范圍具有最大發(fā)射值，具有約 12ns至32ns范圍的衰減時(shí)間，具有約6. 8g/cm3至7. 42g/cm3范圍的密度，并且包含镥（Lu) 和鈰（Ce)，其特征在于所述晶體由如下化學(xué)元素構(gòu)成： 基質(zhì)（主要）元素：硅（Si)、氧（0)、镥（Lu)以及選自由鈧（Sc)、釔（Y)和釓（Gd)構(gòu) 成的組中的至少一種元素； 摻雜元素：含量在約lOOppmW至3100ppmW范圍的鋪（Ce)和含量在約5ppmW至600ppmW 范圍的鈣（Ca); 雜質(zhì)元素：含量不超過 lOppmW 的 Li、B、Al、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ge、Zr、Sn 和 Hf 離 子； 含量低于 30ppmW 的 Na、K、Cu、Ag、Zn、Sr、CM、Fe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm 和 Yb離子； 含量低于lOOppmW的Mg、Ga和La離子； 含量低于50ppmW的F、Cl和S離子；以及 含量低于lOOppmW的P離子。
22. -種鈰活化镥基氧正硅酸鹽的大單晶錠，由起始氧化物的偏離化學(xué)計(jì)量的熔體制 成，其中所述起始氧化物具有約99. 9%的純度并且包括至少鈰氧化物、镥氧化物和硅氧化 物，并且其中所述熔體中的至少50%成為所述大單晶錠的一部分。
23. -種閃爍镥基氧正娃酸鹽晶體，在約400nm至450nm范圍具有最大發(fā)射值，具有約 12ns至32ns范圍的衰減時(shí)間，并且其中在由劑量在5Mrad至23Mrad范圍的伽瑪射線對(duì)所 述晶體輻照后在400nm至450nm范圍的光透射率沒有劣化。
24. -種閃爍镥基氧正娃酸鹽晶體，在400nm至450nm范圍具有最大發(fā)射值并且具有 12ns至32ns范圍的衰減時(shí)間。
25. -種制造閃爍鈰摻雜镥基氧正硅酸鹽的方法，所述閃爍鈰摻雜镥基氧正硅酸鹽包 括LFS晶體、LS0晶體、LYS0晶體、LGS0晶體并且具有在12ns至30ns范圍的衰減時(shí)間，其 中，所述方法至少包括如下步驟： 生長(zhǎng)所述晶體的錠； 將所述錠切割成多個(gè)晶體樣品；以及 在真空或100%的氬氣氣氛下在約1400°C至1600°C的溫度下對(duì)所述多個(gè)晶體樣品退 火約6小時(shí)至24小時(shí)的時(shí)間段。
26. -種制造閃爍鈰摻雜镥基氧正硅酸鹽的方法，所述閃爍鈰摻雜镥基氧正硅酸鹽包 括LFS晶體、LS0晶體、LYS0晶體、LGS0晶體，其中，在由劑量在5Mrad至23Mrad范圍的伽 瑪射線對(duì)所述晶體輻照后在400nm至450nm范圍的光透射率沒有劣化，并且其中，所述方法 至少包括如下步驟： 生長(zhǎng)所述晶體的錠； 將所述錠切割成多個(gè)晶體樣品；以及 在真空或100%的氬氣氣氛下在約1400°c的溫度下對(duì)所述多個(gè)晶體樣品進(jìn)行退火。
27. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的制造閃爍鈰摻雜镥基氧正硅酸鹽的方法，其中，所述退火 步驟經(jīng)過6小時(shí)至24小時(shí)的時(shí)間段。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的制造閃爍鈰摻雜镥基氧正硅酸鹽的方法，其中，所述多個(gè) 晶體樣品均大致具有約3X 3mm至25X 25mm的橫截面尺寸和約2mm至25mm的厚度。
29. -種閃爍鈰摻雜镥基氧正硅酸鹽，所述閃爍鈰摻雜镥基氧正硅酸鹽包括LFS晶體 樣品、LSO晶體樣品、LYSO晶體樣品、LGSO晶體樣品并且具有增強(qiáng)的輻射硬度使得在用劑量 在5Mrad至23Mrad范圍的伽瑪射線輻照后在400nm至450nm范圍的光透射率沒有劣化，其 中，所述晶體樣品具有約5ppmw至400ppmw的的1? (Ca)濃度，約Oppmw至200ppmw的的鎂 (Mg)濃度，以及約150ppmw至600ppmw的鋪（Ce)濃度。
30. -種制造閃爍鈰摻雜镥基氧正硅酸鹽的方法，所述閃爍鈰摻雜镥基氧正硅酸鹽包 括LFS晶體、LS0晶體、LYS0晶體、LGS0晶體并且對(duì)于全能量峰具有6%至10%范圍的能量 分辨率，其中，所述方法至少包括如下步驟： 生長(zhǎng)所述晶體的錠； 將所述錠切割成多個(gè)晶體樣品；以及 在真空或約80%至100%體積的氬氣加0至20%體積的C02的氣氛下在約1400°C至 1600°C的溫度下對(duì)所述多個(gè)晶體樣品退火并且經(jīng)過約6小時(shí)至24小時(shí)的時(shí)間段。
【文檔編號(hào)】C30B29/34GK104508192SQ201380031210
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月13日
【發(fā)明者】亞歷山大·約瑟福維奇·扎古緬內(nèi), 尤里·德米特里韋凱·扎瓦爾特夫, 謝爾蓋·亞歷山德羅維奇·庫(kù)托沃伊, 瓦倫丁·阿列克謝耶維奇·科茲洛夫, 法齊·阿卜杜勒穆奈梅·澤魯克, 米哈伊爾·瓦西列維奇·扎韋爾特亞耶夫 申請(qǐng)人:澤克泰克光子學(xué)有限公司