32mg量的閃爍材料，并在40%相對(duì)濕度的條件下，研究了閃爍材料的水分 吸收。圖1示出，隨著時(shí)間的推移，本公開的幾種閃爍材料的水分吸入。為了比較，還提供了 兩種常用的金屬面化物閃爍材料，即，化I: T1和La化3: Ce 5 %的水分吸入。肺SnCls: Eu 2.5%、K2BaBr4:Eu 5%、KBa2l5:Eu 2.5%、和K2Bal4:Eu 5%是比化Ι:Τ1 較少吸濕的。 1(5。8巧：6112.5%、1(25巧'4:6115%和〔35^15:6112.5%具有在1曰8^:〔0 5%和船1:1'1之間 的水分吸入。 巧230] 實(shí)施例3 巧231]閃爍體材料的水分吸收
[0232] 在室溫下，利用配備有氣燈的Hitachi巧光分光光度計(jì)（Hitachi High-Tech Science Corporation,東京，日本)來獲得本發(fā)明公開的閃爍材料的光致發(fā)光光譜。光致發(fā) 光光譜(見圖2A-2M)是二價(jià)化發(fā)光的特征，其完全設(shè)及4f-5d激發(fā)態(tài)。
[0233] 在室溫并在連續(xù)照射下，依據(jù)X射線源USource 1 X-ray)發(fā)生器模型CMX003 (32kV和0.1mA; X射線源1，坎貝爾，加利福尼亞，美國(guó)），測(cè)量了福射發(fā)光光譜。模型PI Acton Spectra Pro SP-2155單色儀(普林斯頓儀器，特倫頓，新澤西州，美國(guó)）用來記錄光譜。在圖 3A-3M所示的福射發(fā)光光譜中觀察到的單峰發(fā)射可W歸因于化2+5d到4f躍遷的特征發(fā)射，其 證實(shí)，化離子W二價(jià)形式進(jìn)入金屬面化物晶格。
[0234] 本發(fā)明公開的閃爍體材料的絕對(duì)光輸出測(cè)量結(jié)果示于圖4 A-4M。使用化mama t S U 3177-50光電倍增管(PMT;化mamatsu Photonics,Κ.Κ.;化mamatsu，日本）。利用i37Cs作為激 發(fā)源來記錄丫射線能譜。用覆蓋并直接禪合到PMT的樣品并借助于礦物油來進(jìn)行測(cè)量。 S陽(yáng)CTRAL0NTM化absphere，Inc.，北薩頓，新罕布什爾，美國(guó)）圓頂蓋用作反射器。圖4A-4M中 所示的光譜呈現(xiàn)66化eV 丫射線光峰的位置，其是在比參比錯(cuò)酸祕(mì)(BG0)晶體(其具有在信道 100處的光峰)高得多的信道號(hào)處。用高斯函數(shù)來擬合光峰W確定峰的質(zhì)屯、。按照閃爍體的 發(fā)射光譜的PMT的積分量子效率用來W光子/單位γ射線能量為單位來估計(jì)光輸出。
[0235] 本發(fā)明公開的Ξ元金屬面化物的閃爍性能總結(jié)于W下表2和表3。利用i37Cs源和時(shí) 間相關(guān)的單光子計(jì)數(shù)技術(shù)來記錄閃爍衰減時(shí)間。參見Bollinger and化omas(1961)。本發(fā) 明公開的材料的閃爍衰減曲線（用指數(shù)衰減函數(shù)擬合的)示于圖5A-5M。
[0236] 表2.式A2B(i-y)EuyX4的化合物的閃爍性能
[0237]
[0240] 參考文獻(xiàn)
[0241] W下列出的參考文獻(xiàn)W及在說明書中引用的所有參考文獻(xiàn)，包括但不限于專利、 專利申請(qǐng)公開、和雜志文章通過引用結(jié)合于本文，達(dá)到它們補(bǔ)充、解釋、提供本文中使用的 方法、技術(shù)、和/或組合物的背景或教授其。
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[0249]應(yīng)當(dāng)理解的是，可W改變本發(fā)明公開的主題的各種細(xì)節(jié)而不背離本發(fā)明公開的主 題的范圍。此外，上面的描述僅用于說明性的目的而不是用于限制的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種閃爍體材料，包含式(I)、（II)、（III)、（IV)、(V)、或(VI)中的一種： A2B(l-y)LyX4 (I); AB2(l-y)L2yX5 (Π ); A，2(l-y)L，2yBX4 (ill)； A'（1-y)L'yB2X5 (IV)； A，，2(l-y)L，，2yBX4 (V);或 A，，(l-y)L，，yB2X5 (VI)； 其中： 0.0001 <y <0.5； A是一種或多種堿金屬； A'是由Li、K、Rb、以及Cs組成的組中的一種或多種； A"是Na或Na與一種或多種另外的堿金屬的組合； B是一種或多種堿土金屬； L選自由Eu、Ce、Tb、Yb、以及Pr組成的組； L'選自由Tl、In、以及Na組成的組； L"選自由T1和In組成的組;并且 X是一種或多種鹵素。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍體材料，其中，A或A'選自K、Rb、以及Cs。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍體材料，其中，B選自Sr和Ba。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍體材料，其中，X選自Cl、Br、以及I。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍體材料，其中，L是Eu并且所述閃爍體材料包含A2B(i-y) EuyX4或AB2 (1-y)EU2yX5 〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍體材料，其中，O.Ol^y^O.l。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的閃爍體材料，其中，0.025 < 0.05。 8 ·根據(jù)權(quán)利要求7所述的閃爍體材料，包含A2B〇. 95Euq. Q5X4或AB2(Q. 975)EU2(Q. Q25)X5 〇9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的閃爍體材料，其中，所述閃爍體材料選自由以下組成的組： K2BaI4:Eu 5% ；K2BaBr4:Eu 5% ；Rb2BaCl4：Eu 5% ；K2SrBr4:Eu 5% ；Rb2BaCl4：Eu 2.5%； RbSr2Cl5:Eu 2.5% ；KSr2Br5:Eu 2.5% ；KBa2l5 :Eu 2.5% ；CsSr2l5 :Eu 2.5% ；RbBa2Br5 :Eu 2.5%;RbSr2Br5:Eu 2.5%;KSr2l5:Eu 4%;以及KSr2l5:Eu 2.5%。10. -種包括光子探測(cè)器和閃爍材料的輻射探測(cè)器，其中，所述閃爍材料包括根據(jù)權(quán)利 要求1所述的閃爍體材料。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的輻射探測(cè)器，其中，所述探測(cè)器是醫(yī)療診斷裝置、用于石油 勘探的裝置、或用于容器或行李掃描的裝置。12. -種探測(cè)γ射線、X射線、宇宙射線、和/或具有IkeV或更大的能量的粒子的方法，所 述方法包括使用根據(jù)權(quán)利要求10所述的輻射探測(cè)器。13. -種包括光子探測(cè)器和閃爍材料的輻射探測(cè)器，其中，所述閃爍材料包含式（Γ)、 (11'）、（111'）、（1乂'）、(￥'）、或(￥1'）中的一種 ： A2B(1-z)LzX4 0-); AB2(1-z)L2zX5 (II'）； a,2(i-z)L,2zBx4 (nr)； A，(i-z)L，zB2X5 (IV'）； A"2(1-z)L"2zBX4 (v'）；或 a,,(i-z)L,,zB2X5 (vr)； 其中： 0.0001 <z < 1.0； A是一種或多種堿金屬； A'是由Li、K、Rb、以及Cs組成的組中的一種或多種； A"是Na或Na與一種或多種另外的堿金屬的組合； B是一種或多種堿土金屬； L選自由Eu、Ce、Tb、Yb、以及Pr組成的組； L'選自由Tl、In、以及Na組成的組； L"選自由T1和In組成的組;并且 X是一種或多種鹵素。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輻射探測(cè)器，其中，A或A'選自K、Rb、以及Cs。15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輻射探測(cè)器，其中，B選自Sr和Ba。16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輻射探測(cè)器，其中，X選自Cl、Br、以及I。17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輻射探測(cè)器，其中，L是Eu并且閃爍體材料包含A2B(1-z)Eu zX4 或 AB2(1-z)EU2zX5。18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輻射探測(cè)器，其中，0.01 <0.1。19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輻射探測(cè)器，其中，0.025 < z < 0.05。20. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輻射探測(cè)器，其中，所述閃爍材料包含A2BQ.95E UQ.()5X4或 AB2(0.975)EU2(0.025)X5 〇21. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輻射探測(cè)器，其中，所述閃爍材料選自由以下組成的組： K2BaI4:Eu 5% ；K2BaBr4:Eu 5% ；Rb2BaCl4：Eu 5% ；K2SrBr4:Eu 5% ；Rb2BaCl4：Eu 2.5%； RbSr2Cl5:Eu 2.5% ；KSr2Br5:Eu 2.5% ；KBa2l5 :Eu 2.5% ；CsSr2l5 :Eu 2.5% ；RbBa2Br5 :Eu 2.5%;RbSr2Br5:Eu 2.5%;KSr2l5:Eu 4%;以及KSr2l5:Eu 2.5%。22. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輻射探測(cè)器，其中，z是1。23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的輻射探測(cè)器，其中，所述閃爍材料是K2EuC14或RbEu2Cl 5。24. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輻射探測(cè)器，其中，所述探測(cè)器是醫(yī)療診斷裝置、用于石油 勘探的裝置、或用于容器或行李掃描的裝置。25. -種探測(cè)γ射線、X射線、宇宙射線、和/或具有IkeV或更大的能量的粒子的方法，所 述方法包括使用根據(jù)權(quán)利要求13所述的輻射探測(cè)器。26. -種制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃爍體材料的方法，其中，所述方法包括將原材料 的混合物加熱到高于它們各自的熔融溫度。27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述方法包括： (a) 提供原材料的混合物，其中，以根據(jù)權(quán)利要求1中所述式中的一種的化學(xué)計(jì)量比提 供所述原材料； (b) 將所述混合物密封在密封的容器中； (C)將所述混合物加熱至高出具有最高熔點(diǎn)的所述原材料的熔點(diǎn)約20°C，持續(xù)一段時(shí) 間； (d) 將所述混合物冷卻至約室溫；以及 (e) 可選地重復(fù)步驟(c)和(d)。28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，以多晶形式制備所述閃爍體材料。
【專利摘要】描述了金屬鹵化物閃爍體。更具體地，閃爍體包括摻雜的(例如，銪摻雜的)三元金屬鹵化物，如式A2BX4和AB2X5的那些，其中A是堿金屬，如Li、Na、K、Rb、Cs或它們的任何組合；B是堿土金屬，如Be、Mg、Ca、Sr、Ba或它們的任何組合；并且X是鹵素，如CI、Br、I、F或它們的任何組合。還描述了包括新型金屬鹵化物閃爍體和其他三元金屬鹵化物如式A2EuX4和AEu2X5的那些的輻射探測(cè)器，其中A是堿金屬以及X是鹵素。
【IPC分類】C09K11/08, C09K11/85
【公開號(hào)】CN105555916
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480040854
【發(fā)明人】路易斯·斯坦德, 瑪麗亞·茹拉夫列娃, 查爾斯·L·梅爾赫爾
【申請(qǐng)人】田納西大學(xué)研究基金會(huì)
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2014年7月18日
【公告號(hào)】DE112014003342T5, US20160168458, WO2015010055A1, WO2015010055A4