專利名稱：陶瓷閃爍體本體和閃爍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露是針對閃爍裝置、特別是用于工業(yè)應用的閃爍裝置，并且涉及陶瓷閃爍體本體。
背景技術(shù)：
閃爍裝置被用于多種工業(yè)應用中。例如，閃爍裝置被用于油和天然氣行業(yè)中的測井并且用于醫(yī)學領(lǐng)域的成像掃描。典型地，閃爍裝置包括由一種對探測伽馬射線、X射線、 紫外輻射或其他輻射有效的材料所生產(chǎn)的閃爍體本體，如一種閃爍體晶體。這些閃爍體本體可以吸收X射線或其他輻射并且發(fā)射光。所發(fā)射的光有時可以被記錄在膠片上。一般， 這些閃爍體本體被包裹在殼體或套管中，這些殼體或套管包括一個窗口以允許輻射誘發(fā)的閃爍光從該晶體包裝中傳送出去。該光傳到一個光傳感裝置，如一個光電倍增管、光電二極管、或另一個將從該閃爍體本體發(fā)射出的光轉(zhuǎn)化為電脈沖的光敏元件。在其他應用中，可以在用于醫(yī)學成像設(shè)備的成像陣列中使用多個閃爍體本體。


通過參見附圖可以更好地理解本披露，并且使其許多特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員變得清楚。圖1是一個框圖，展示了一種輻射探測器裝置的一個具體實施方案；圖2是一個框圖，展示了 χ射線計算機斷層掃描設(shè)備的一個具體實施方案；并且圖3是一個流程圖，展示了一種生產(chǎn)陶瓷閃爍體本體的方法。在不同的圖中使用相同的參考符號表示相似的或相同的事項。
具體實施例方式本申請的大量創(chuàng)新性的傳授內(nèi)容將具體地參考示例性實施方案進行說明。然而， 應該理解的是，這一類別的實施方案僅提供了此處這些創(chuàng)新性傳授內(nèi)容的許多有利用途的幾個實例。概括地說，本申請的說明書中所作的敘述并不必然地限制所要求的物品、系統(tǒng)或方法中的任何一種。此外，一些敘述內(nèi)容可能適用于某些創(chuàng)造性特征但不適用于其他。對測井和醫(yī)學成像的要求從在苛刻和快速的條件下很精確的閃爍裝置中獲益。根據(jù)預期的應用，可以使用不同類別的閃爍材料來生產(chǎn)閃爍體本體。例如，在醫(yī)學成像應用如正電子發(fā)射斷層攝影術(shù)(PET)中經(jīng)常使用單晶氧正硅酸鹽，如氧正硅酸镥釔(LYSO)。典型地，這些材料的特征為相對較高的阻止本領(lǐng)以及快的衰減時間。但是，通常LYSO的特征為低的光輸出，并且在PET掃描應用中的性能可能遭受镥的β -衰減產(chǎn)生的電子發(fā)射影響。另一類別的閃爍材料包括陶瓷的稀土次硫酸鹽，如氧硫化釓(G0Q。與這些單晶材料如LYSO相比，陶瓷材料如GOS可能較不昂貴。但是，陶瓷的稀土次硫酸鹽的六方結(jié)構(gòu)通常造成“雙折射”或在晶粒間界處的光散射。其結(jié)果是，與許多單晶材料相比，此類材料是較不透明的并且展現(xiàn)了較小的光輸出或亮度。因此，可能由陶瓷的稀土次硫酸鹽與某些活化劑之間的相容性造成的閃爍體效率及亮度方面的改進典型地被由其六方結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的降低的透明度所減少。圖1示出了一種輻射探測器裝置100的一個具體實施方案。該輻射探測器裝置 100包括一個光敏元件101、一個光管103以及一個閃爍裝置105。雖然光敏元件101、光管 103和閃爍裝置105是彼此分開地展示的，但應理解的是，光敏元件101和閃爍裝置105被適配為通過光管103彼此連接。在一個實施方案中，光敏元件101包括一個能夠進行光譜探測和解析的裝置。例如，光敏元件101可以包括一個常規(guī)的光電倍增管(PMT)、一個混雜的光檢測器、或一個光電二極管。光敏元件101被適配為接收該閃爍裝置105在吸收χ射線或其他輻射之后所發(fā)射出的光子，并且光敏元件101被適配為由它所接收的光子來產(chǎn)生電脈沖或成像信號。電子設(shè)備130可以包括一個或多個電子裝置，如一個放大器、預放大器、鑒別器、 模擬至數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器、光子計數(shù)器、另一個電子裝置、或它們的任何組合。光敏元件101 可以被容納在一個管或殼體中，該管或殼體由一種能夠保護與光敏元件101相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備的材料制成，例如一種金屬、金屬合金、其他材料、或它們的任何組合。如所展示的，光管103布置在光敏元件101與閃爍裝置105之間并且協(xié)助光敏元件101與閃爍裝置105之間的光耦合。在一個實施方案中，光管103可以包括一個石英光管、塑料光管、或另一種光管。在另一個實施方案中，光管103可以包括一個硅酮橡膠界面， 該界面將閃爍裝置105的一個輸出窗口 119與光敏元件101的一個輸入窗口在光學上相連接。在某些實施方案中，可以將多個光管置于光敏元件101與閃爍裝置105之間。閃爍裝置105包括容納在一個殼體115內(nèi)的一個閃爍體本體107。閃爍體本體107 可以具有不同的形狀，例如矩形的形狀、或包括平坦端面的圓柱體表面。將了解的是，如所希望的，對閃爍體本體107的表面精整可以是進行砂磨、拋光、研磨等等。閃爍體本體107具有一個長度，該長度從鄰近光敏元件101的第一末端向遠離光敏元件101的第二末端延伸。閃爍裝置105還包括一個實質(zhì)上環(huán)繞閃爍體本體107的反射體109。此外，閃爍裝置105可以包括一個護罩(boot) 111，該護罩起到減震器的作用以防止對閃爍體本體107的損傷。護罩111可以包括一種聚合物，如硅酮橡膠、另一種材料或它們的組合。此外，閃爍裝置105還可以包括一個殼體113。在一個具體實施方案中，閃爍體本體107是一個多晶的陶瓷閃爍體本體，它包括一種陶瓷閃爍材料，該陶瓷閃爍材料包括釓的一種氧化物以及一種第二稀土元素。以氧化物成分表示，氧化釓(Gd2O3)是該組成的一種主要組分并且基于摩爾百分比占該組成的大于百分之五十五。例如，氧化釓可以基于摩爾百分比占該組成的至少百分之五十七 (57% )，如基于摩爾百分比為該組成的大于或等于約百分之六十(60% )、或基于摩爾百分比為該組成的大于或等于約三分之二。以氧化物成分表示，一種第二稀土元素氧化物(Re2O3)是該組成的一種次要組分并且基于摩爾百分比占該組成的少數(shù)百分比。該第二稀土元素氧化物具有與氧化釓(Gd2O3) 不同的組成。例如，該第二稀土元素氧化物可以包括氧化镥(Lu2O3)、氧化釔(Y2O3)、氧化鑭 (La2O3)、或另一種不同于氧化釓的稀土元素氧化物。在另一個實例中，該閃爍材料可以包括多種第二化合物，如多種第二稀土元素氧化物的組合。在一個實施方案中，該陶瓷閃爍材料的組成包括至少百分之五(5% )的Re203。
在一個具體實施方案中，該組成還包括一種活化劑。該活化劑使得閃爍體本體107 在吸收伽馬輻射、X射線、紫外輻射或其他輻射之后發(fā)射出可見光。該活化劑可以包括一種稀土元素，如一種鑭系元素。例如，該活化劑可以包括鐠。在一個說明性實施方案中，基于摩爾百分比，該活化劑可以占該組成的小于百分之十(10% )，如占該組成的小于或等于約百分之五(5% )或者小于或等于約百分之二 )。在一個具體實施方案中，該閃爍體本體的特征為小于Ims的衰減時間，如小于或等于約0. 5ms或者小于或等于約0. Ims0該陶瓷閃爍體本體107的特征為至少是理論密度的99. 9%的一個密度。此外，閃爍體本體107的特征可以是至少百分之八的閃爍效率。圖2展示了 χ射線設(shè)備200、如χ射線計算機斷層術(shù)(CT)設(shè)備的一個具體實施方案。該X射線掃描設(shè)備200包括多個閃爍裝置或像素的一個陣列202、以及一個分段的光檢測器210。χ射線掃描設(shè)備200還包括一個χ射線源206，該源被適配為例如以一種扇形或錐形圖案發(fā)射出χ射線204。χ射線源206和閃爍裝置的陣列202可以被適配為繞著一個物體208旋轉(zhuǎn)。例如，χ射線源206和陣列202可以被適配為，實質(zhì)上沿著一個繞著物體 208而定中心的圓并且以基本相同的速率彼此相反地旋轉(zhuǎn)。在一個具體實施方案中，陣列202中的每個像素可以包括一個閃爍體本體。每個閃爍體本體被適配為吸收該χ射線源206所發(fā)射的χ射線204并且發(fā)射閃爍光214，該閃爍光進入該分段的光檢測器210中。該分段的光檢測器210被適配為，測量從每個像素接收到的閃爍光214并且確定特定的閃爍光是從哪一個像素接收到的。該分段的光檢測器210 被適配為，基于陣列202中各個閃爍裝置從不同角度發(fā)射的閃爍光的量而產(chǎn)生出信號并且將這些信號送至計算裝置212。計算裝置212被適配為基于從分段的光檢測器210接收的這些信號來構(gòu)造物體208的一個圖像。在一個具體實施方案中，每個閃爍體本體是由一種組合物形成的一種多晶的陶瓷閃爍體本體，該組合物包括一種陶瓷閃爍材料，該材料包括釓的一種氧化物以及一種第二稀土元素。以氧化物成分表示，氧化釓(Gd2O3)是該組成的一種主要組分并且基于摩爾百分比占該組成的大于百分之五十五。例如，氧化釓可以基于摩爾百分比占該組成的至少百分之五十七(57%)，如基于摩爾百分比為該組成的大于或等于約百分之六十(60%)、或基于摩爾百分比為該組成的大于或等于約三分之二。以氧化物成分表示，一種第二稀土元素氧化物(Ite2O3)是該組成的一種次要組分并且基于摩爾百分比占該組成的少數(shù)百分比。該第二稀土元素氧化物具有與氧化釓(Gd2O3) 不同的組成。例如，該第二稀土元素氧化物可以包括氧化镥(Lu2O3)、氧化釔(Y2O3)、氧化鑭 (La2O3)、或另一種不同于氧化釓的稀土元素氧化物。在另一個實例中，該閃爍材料可以包括多種第二化合物，如多種第二稀土元素氧化物的組合。在一個實施方案中，該陶瓷閃爍材料的組成包括至少百分之五(5% )的Re203。在一個具體實施方案中，該組成還包括一種活化劑。該活化劑可以包括一種稀土元素，如一種鑭系元素。例如，該活化劑可以包括鐠。在一個說明性實施方案中，基于摩爾百分比，該活化劑可以占該組成的小于百分之十(10% )，如占該組成的小于或等于約百分之五(5% )或者小于或等于約百分之二 )。在一個具體實施方案中，該閃爍體本體的特征為小于Ims的衰減時間，如小于或等于約0. 5ms或者小于或等于約0. Ims0每個陶瓷閃爍體本體的特征為至少是理論密度的99. 9%的一個密度。
圖3展示了一種生產(chǎn)陶瓷閃爍體本體的方法的一個具體實施方案。在框300處， 制備了氫氧化銨和碳酸氫銨的一種沉淀劑溶液。移至框302，制備了硝酸镥、硝酸釓、和硝酸鐠的一種前體溶液。前進至框304，將該前體溶液滴加到該沉淀劑溶液中以形成一種沉淀物。繼續(xù)來到框306，將沉淀物過濾并洗滌，并且得到了一個沉淀物濕餅。例如，可以使用去離子水洗滌該沉淀物直至得到殘留離子的、所希望的導電值。在另一個實例中，也可以用乙醇洗滌該沉淀物以防止干燥過程中的附聚。前進至框308，將該沉淀物濕餅進行干燥以得到一個沉淀物干餅。在框310處，煅燒該沉淀劑干餅以得到具有由通式La2O3^r表示的組成的一種閃爍粉末。移至框312，可以將煅燒過的粉末成型為陶瓷閃爍體本體，其方式為首先將該粉末模壓成球粒并且然后將這些球粒進行冷等靜壓。前進至框314，燒結(jié)這些壓制過的球粒以得到燒結(jié)的樣品，并且對每個燒結(jié)的樣品進行熱等靜壓。前進至框316，在一個具體實施方案中，將各個樣品進行空氣退火以改進透明性。該方法在318處結(jié)束。實例在一個實例中，通過向一個燒杯中加入3M NH4OH和IM NH4HCO3并進行混合而形成均勻的復合沉淀劑溶液來制備氫氧化銨(NH4OH)與碳酸氫銨(NH4HCO3)的一種沉淀劑溶液， 并將該溶液稀釋至500ml。接著，通過將恰當比例的Gd (NO3) 3、Lu (NO3) 3和押(NO3) 3混合而制備一種前體硝酸鹽溶液，并將該溶液稀釋至1. 5L。將該前體溶液滴加到沉淀劑溶液中以形成一種沉淀物。從溶液中過濾出該沉淀物并用去離子水和乙醇洗滌。將沉淀物濕餅在約60°C的烘箱中干燥，并將干燥過的濾餅在850°C下煅燒2小時以便形成具有以ft"摻雜的Gd2O3和Lu2O3的組成的一種閃爍材料?？梢詫㈧褵^的粉末成型為陶瓷閃爍體本體，其方式為首先將該粉末模壓成約 12mm直徑的球粒并然后將這些球粒冷等靜壓成形至30ksi (2. 07xl08Pa)。然后將壓制過的球粒在空氣中在1500°C與1600°C之間的溫度下燒結(jié)3小時。然后將每個燒結(jié)的樣品在 1400°C與1600°C之間在氬氣中以30ksi熱等靜壓1小時，以產(chǎn)生一種陶瓷的閃爍體本體。發(fā)現(xiàn)該粉末閃爍材料的特征可以影響所生成的閃爍體本體的密度和透明性。某些現(xiàn)有方法的目標是生產(chǎn)出具有均勻分布的、直徑在l-5nm等級上的極小顆粒的粉末，而其他現(xiàn)有方法將大的(例如，大于500nm)與小的(l-5nm)尺寸進行混合來嘗試填充顆粒之間的任何空隙。然而，已發(fā)現(xiàn)具有在IOnm與500nm之間的基本上球形的顆粒、以及窄地粒度分布的一種粉末是有利的。例如，可以使用具有基本上球形的顆粒(其中，至少百分之九十的顆粒具有在約50nm與約250nm之間的尺寸，如約66nm至約220nm)的一種粉末閃爍材料來生產(chǎn)具有增大的密度和透明性的一種閃爍體本體。根據(jù)在此描述的這些實施方案，多晶的閃爍體本體包括一種陶瓷閃爍材料，該陶瓷閃爍材料包括釓(Gd)的一種氧化物以及一種第二稀土元素(Re)。該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括大于百分之五十五( %)的Gd2O3 以及少數(shù)百分比的Re203。該陶瓷閃爍材料包括一種活化劑。在一個具體實施方案中，該活化劑可以包括鐠。鐠并不同等地與所有閃爍體本體相容。例如，鐠在與具有短的原子距離的稀土閃爍材料一起使用時通常會遭受性能缺陷。這些短的原子距離能夠造成鐠的非輻射性弛豫， 由此減小光輸出和閃爍體效率。在次硫酸釓(G0Q和其他稀土元素次硫酸鹽中硫的存在增大了原子距離并且防止了鐠的非輻射性弛豫。然而，稀土元素次硫酸鹽的六方結(jié)構(gòu)趨向于降低透明性，并且因此降低亮度和閃爍體效率。此外，與例如釓氧化物相比，生產(chǎn)GOS和其他稀土元素次硫酸鹽是更昂貴的。由許多稀土元素氧化物生產(chǎn)的閃爍材料展現(xiàn)出了立方晶格結(jié)構(gòu)。這些立方結(jié)構(gòu)了促成了對應的閃爍體本體中更大的透明性并且減少或消除了雙折射。然而，盡管與稀土元素次硫酸鹽相比一些稀土元素氧化物(如氧化釓)展現(xiàn)了更立方式的晶格結(jié)構(gòu)，但它們的短原子距離促進了鐠的非輻射性弛豫。因此，對于閃爍的目的而言，典型地將這些稀土元素氧化物視為是與鐠較不相容的、并且典型地將其與更相容的活化劑如銪一起使用。現(xiàn)有技術(shù)認為氧化釓是特別不希望的。例如，現(xiàn)有技術(shù)提出，具有高于百分之五十(50% )摩爾比的氧化釓的氧化釔-氧化釓閃爍體本體展現(xiàn)了差的光輸出以及晶粒間界開裂，因為氧化釓在室溫下不是立方式的?，F(xiàn)有技術(shù)中釓氧化物的優(yōu)選摩爾比是在百分之三十與四十之間。盡管如此，已發(fā)現(xiàn)包含摻有鐠的稀土元素氧化物的閃爍體本體與包含摻有其他稀土活化劑元素如銪的稀土元素氧化物的閃爍體本體相比展現(xiàn)了更短的衰減時間。例如， 在摻有銪的稀土元素氧化物如氧化釔-氧化釓氧化物中的衰減時間典型地在Ims的等級上。另一方面，在由包含大部分的氧化釓并且使用鐠作為活化劑的材料所生產(chǎn)的閃爍體本體中，衰減時間可以在0. Ims的等級上。這種更快的衰減時間在醫(yī)療應用如計算機斷層術(shù) (CT)中促成了更快的掃描速率。另外，包含摻有鐠的稀土元素氧化物的閃爍體本體與包含摻有其他稀土活化劑元素如銪的稀土元素氧化物的閃爍體本體相比展現(xiàn)了更低的余暉和余光。余光，也稱為“暫留余輝(persistence) ”，可以通過對圖像產(chǎn)生一種“滲色(bleeding) ”作用而影響多種應用如醫(yī)學成像中的分辨率。使用鐠作為活化劑可以減少此種滲色以及圖像偽影并且改進此類醫(yī)學應用中的分辨率。優(yōu)選使用陶瓷方法來生產(chǎn)由在此披露的組合物形成的閃爍體本體，而不是用傳統(tǒng)的單晶生長方法。此類方法以及所用的原材料使得能夠以與稀土元素次硫酸鹽材料如 GOS Pr相比更低的成本來生產(chǎn)這些閃爍體本體。在此描述的這些實施方案的展示旨在提供對不同的實施方案的結(jié)構(gòu)的一般理解。 這些展示并非旨在用作對在此描述的這些組成、裝置、系統(tǒng)、或方法的所有要素和特征的一種全面描述。在回顧本披露時，本領(lǐng)域技術(shù)人員可能清楚許多其他的實施方案?？梢允褂闷渌麑嵤┓桨福⑶铱梢詮谋九吨醒苌銎渌麑嵤┓桨?，使得不背離本披露的范圍即可進行結(jié)構(gòu)上和邏輯上的代換與變更。此外，這些展示僅是表示性的并且可以不按比例繪制。 可以對這些展示中的某些比例進行擴大，而對其他比例進行最小化。因此，本披露內(nèi)容和附圖應被認為是說明性的而不是限制性的。根據(jù)一個第一方面，一種多晶的陶瓷閃爍體本體包括一種陶瓷閃爍材料，該陶瓷閃爍材料包括釓(Gd)的一種氧化物以及一種第二稀土元素(Re)。該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括大于百分之五十五(55%)的Gd2O3以及少數(shù)百分比的Re203。該陶瓷閃爍材料包括一種活化劑。在第一方面的一個實施方案中，Re2O3包括氧化镥(Lu2O3)。在第一方面的另一個實施方案中，Re2O3包括氧化釔(Y2O3)。在第一方面的又一個實施方案中，Re2O3包括氧化鑭 (La2O3) ο
該活化劑可以包括一種稀土元素，如一種鑭系元素。例如，該活化劑可以包括鐠。在一個說明性實施方案中，基于摩爾百分比，該活化劑可以占該組成的小于百分之五 (5% )，如基于摩爾百分比占該組成的小于或等于百分之二 )。根據(jù)一個第二方面，一種閃爍裝置包括一種多晶的陶瓷閃爍體本體，該本體包括一種陶瓷閃爍材料，該陶瓷閃爍材料包括釓(Gd)的一種氧化物以及一種第二稀土元素 (Re)。該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括大于百分之五十五(55%)的Gd2O3以及少數(shù)百分比的Re2O3(—種第一稀土元素氧化物)。該陶瓷閃爍材料包括一種活化劑。在第二方面的一個實施方案中，該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括至少百分之五十七(57%)的Gd2O3,如至少百分之六十 (60% )的Gd2O3或至少百分之六十六(66% )的Gd2O3。在第二方面的另一個實施方案中，該活化劑包括鐠。在第二方面的又一個實施方案中，該閃爍體本體的特征為小于Ims的衰減時間，如小于或等于約0. 5ms或者小于或等于約 0. 1ms。在第二方面的一個進一步的實施方案中，該閃爍本體的特征可以是至少為理論密度的99. 9%的一個密度。在一個第三方面，一種計算機斷層術(shù)(CT)設(shè)備包括這種閃爍裝置的一個陣列。這些閃爍裝置各自包括一個多晶的陶瓷閃爍體本體，該本體包括一種陶瓷閃爍材料，該陶瓷閃爍材料包括釓(Gd)的一種氧化物以及一種第二稀土元素(Re)。該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括大于百分之五十五(55%)的Gd2O3以及少數(shù)百分比的Re203。在一個實施方案中，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該陶瓷閃爍材料的組成包括至少百分之五(5% )的Re203。根據(jù)一個第四方面，一種陶瓷閃爍粉末包括一種陶瓷閃爍材料，該陶瓷閃爍材料包括釓(Gd)的一種氧化物以及一種第二稀土元素(Re)。該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括大于百分之五十五( % )的Gd2O3以及少數(shù)百分比的Re203。該陶瓷閃爍材料包括一種活化劑。在第四方面的一個實施方案中，該陶瓷閃爍材料包括多個基本上球形的顆粒，并且其中這些顆粒中的至少百分之九十的特征為從約50nm至約250nm的粒徑。例如，這些顆粒的至少百分之九十的特征可以是從約66nm至約220nm的粒徑。在以上的附圖詳細說明部分中，為了使披露精簡而可能將不同的特征集合在一起或者在一個單個的實施方案中描述。本披露不得被解釋為反映了一種意圖，即提出權(quán)利要求的實施方案要求的特征多于在每一項權(quán)利要求中清楚引述的特征。相反，如以下的權(quán)利要求反映出，發(fā)明主題可以是針對少于任何披露的實施方案的全部特征。因此，以下的權(quán)利要求被結(jié)合在附圖的詳細說明之中，而每一項權(quán)利要求自身獨立地限定了分別提出權(quán)利要求的主題。以上披露的主題應當被認為是示意性的、而非限制性的，并且所附權(quán)利要求是旨在涵蓋落在本披露主題的真正精神和范圍內(nèi)的所有此類變更、增強以及其他實施方案。因此，在法律所允許的最大程度上，本披露主題的范圍應由對以下權(quán)利要求和它們的等效物可容許的最寬解釋來確定，并且不應受以上詳述的說明所約束或限制。
權(quán)利要求
1.一種多晶的陶瓷閃爍體本體，包括一種陶瓷閃爍材料，該陶瓷閃爍材料包括釓(Gd)的一種氧化物以及一種第二稀土元素(Re)，該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括大于百分之五十五(55% )的Gd2O3以及少數(shù)百分比的Ite2O3 ；其中該陶瓷閃爍材料包括一種活化劑。
2.一種閃爍裝置，包括一個多晶的陶瓷閃爍體本體，該本體包括一種陶瓷閃爍材料，該陶瓷閃爍材料包括釓(Gd)的一種氧化物以及一種第二稀土元素(Re)，該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括大于百分之五十五(55% )的Gd2O3以及少數(shù)百分比的Ite2O3 ；其中該陶瓷閃爍材料包括一種活化劑。
3.一種計算機斷層術(shù)(CT)設(shè)備，包括多個閃爍裝置的一個陣列，其中這些閃爍裝置各自包括一個多晶的陶瓷閃爍體本體， 該本體包括一種陶瓷閃爍材料，該陶瓷閃爍材料包括釓(Gd)的一種氧化物以及一種第二稀土元素(Re)，該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括大于百分之五十五(55% )的Gd2O3以及少數(shù)百分比的Ite2O3 ；其中該陶瓷閃爍材料包括一種活化劑。
4.一種陶瓷閃爍粉末，包括一種陶瓷閃爍材料，該陶瓷閃爍材料包括釓(Gd)的一種氧化物以及一種第二稀土元素(Re)，該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括大于百分之五十五(55%)的Gd2O3以及少數(shù)百分比的Re2O3，其中該陶瓷閃爍材料包括一種活化劑。
5.如權(quán)利要求4所述的陶瓷閃爍粉末，其中，該陶瓷閃爍材料包括多個基本上球形的顆粒，并且其中這些顆粒中的至少百分之九十的特征為從約50nm至約250nm的粒徑。
6.如權(quán)利要求5所述的陶瓷閃爍粉末，其中，這些顆粒中的至少百分之九十的特征為從約66nm至約220nm的粒徑。
7.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體，如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置，如權(quán)利要求 3所述的CT設(shè)備，或者如權(quán)利要求4、5或6所述的陶瓷閃爍粉末，其中Re2O3包括氧化镥 (Lu2O3) ο
8.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體，如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置，如權(quán)利要求 3所述的CT設(shè)備，或者如權(quán)利要求4、5或6所述的陶瓷閃爍粉末，其中Re2O3包括氧化釔 (Y2O3) ο
9.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體，如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置，如權(quán)利要求 3所述的CT設(shè)備，或者如權(quán)利要求4、5或6所述的陶瓷閃爍粉末，其中Re2O3包括氧化鑭 (La2O3) ο
10.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體，如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置，如權(quán)利要求 3所述的CT設(shè)備，或者如權(quán)利要求4、5或6所述的陶瓷閃爍粉末，其中該活化劑包括一種稀土元素。
11.如權(quán)利要求10所述的陶瓷閃爍體本體、閃爍裝置、CT設(shè)備、或陶瓷閃爍粉末，其中該活化劑包括一種鑭系元素。
12.如權(quán)利要求11所述的陶瓷閃爍體本體、閃爍裝置、CT設(shè)備、或陶瓷閃爍粉末，其中該活化劑包括鐠。
13.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體，如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置，如權(quán)利要求 3所述的CT設(shè)備，或者如權(quán)利要求4、5或6所述的陶瓷閃爍粉末，其中基于摩爾百分比該活化劑占該組成的小于百分之五。
14.如權(quán)利要求13所述的陶瓷閃爍體本體、閃爍裝置、CT設(shè)備、或陶瓷閃爍粉末，其中基于摩爾百分比該活化劑占該組成的小于或等于百分之二。
15.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體，如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置，如權(quán)利要求3所述的CT設(shè)備，或者如權(quán)利要求4、5或6所述的陶瓷閃爍粉末，其中該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括至少百分之五十七(57%)的 Gd2O30
16.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體，如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置，如權(quán)利要求 3所述的CT設(shè)備，或者如權(quán)利要求4、5或6所述的陶瓷閃爍粉末，其中該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括至少百分之六十(60%)的Gd203。
17.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體，如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置，如權(quán)利要求3所述的CT設(shè)備，或者如權(quán)利要求4、5或6所述的陶瓷閃爍粉末，其中該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括至少百分之六十六(66%)的 Gd2O30
18.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體，如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置，如權(quán)利要求 3所述的CT設(shè)備，或者如權(quán)利要求4、5或6所述的陶瓷閃爍粉末，其中該活化劑包括鐠。
19.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體、如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置、或者如權(quán)利要求3所述的CT設(shè)備，其中該閃爍體本體的特征為小于Ims的衰減時間。
20.如權(quán)利要求19所述的陶瓷閃爍體本體、閃爍裝置、或者CT設(shè)備，其中該閃爍體本體的特征為小于或等于約0. 5ms的衰減時間。
21.如權(quán)利要求20所述的陶瓷閃爍體本體、閃爍裝置、或者CT設(shè)備，其中該閃爍體本體的特征為小于或等于約0. Ims的衰減時間。
22.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體、如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置、或者如權(quán)利要求3所述的CT設(shè)備，其中該閃爍體本體的特征為至少是理論密度的99. 9%的一個密度。
23.如權(quán)利要求1所述的陶瓷閃爍體本體，如權(quán)利要求2所述的閃爍裝置，如權(quán)利要求 3所述的CT設(shè)備，或者如權(quán)利要求4、5或6所述的陶瓷閃爍粉末，其中該陶瓷閃爍材料的組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，包括至少百分之五(5% )的Re203。
全文摘要
一種多晶的陶瓷閃爍體本體包括一種陶瓷閃爍材料，該陶瓷閃爍材料包括釓(Gd)的一種氧化物以及一種第二稀土元素(Re)。該陶瓷閃爍材料具有一種組成，以氧化物成分的摩爾百分比表示，該組成包括大于百分之五十五(55％)的Gd2O3以及少數(shù)百分比的Re2O3。該陶瓷閃爍材料包括一種活化劑。
文檔編號G01T1/202GK102317811SQ200980152774
公開日2012年1月11日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者A·B·哈迪, B·C·拉克色, B·維阿納, H·萊特, M·贊迪, Q·陳, X·彭 申請人:圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司