CN101085919A - 用于检测辐射的闪烁剂以及相关方法和制品 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种闪烁剂组合物。该闪烁剂包括基体材料，该基体材料包括至少一种镧系元素卤化物，以及至少一种碱土金属或铅。还描述了用于该基体的活化剂例如铅。论述了采用该闪烁剂的辐射检测器，以及利用闪烁剂检测器检测高能辐射的相关方法。

Description

用于检测辐射的闪烁剂以及相关方法和制品

技术领域

作为本公开内容的一般介绍，本发明涉及发光材料，例如用来检测电离性辐射的那些材料。在一些特定的实施方案中，本发明涉及一种专用于检测伽马射线和X-射线的闪烁剂组合物(和相关设备)。

背景技术

已知各种用来检测高能辐射的技术。它们许多都依赖所使用的闪烁剂材料。通常使用固态闪烁剂作为用来检测伽马射线、X-射线、宇宙射线和特征为能级大于大约1keV的粒子的辐射检测器的组成部分。闪烁剂晶体与光检测装置即光检测器耦合。当来自放射源的光子碰撞晶体时，晶体发出光。光检测器产生正比于所接收的光脉冲数量和他们的强度的电信号。

已发现闪烁剂有用于化学、物理、地质和医学应用。这些应用的具体实例包括正电子发射层析X射线摄影法(PET)设备，用于石油和天然气工业的测井，和各种数字成像应用。还研究了用于安全设备的检测器，例如用于放射源的检测器，该放射源可以指示货物集装箱中放射性材料的存在。

闪烁剂的具体组成对设备的性能起决定性的作用。闪烁剂必须响应于X射线和伽马射线的激励。此外，闪烁剂应当具有可提高放射性检测的许多特性。例如，大部分闪烁剂材料必须具有一种或多种下面的特性：高光输出、短衰减时间、高“阻止本领(stopping power)”和可接受的能量分辨率(其它特性也是非常重要的，这取决于如何使用闪烁剂，如下所述)。

具有大部分或所有这些特性的各种闪烁剂材料已被使用很长时间。实例包括铊活化的碘化钠(NaI(TI))、锗酸铋(BGO)、掺杂铈的原硅酸钆(GSO)、掺杂铈的原硅酸镥(LSO)、和铈活化的镧系元素卤化物。这些材料的每一种具有适于一定应用的特性。然而，它们许多也具有一些缺点。共同的问题是低的光输出、物理弱点(physical weakness)和不能生产大尺寸、高质量的单晶。也存在其它缺点。例如，铊活化的材料是非常吸湿的，并且也产生大量的和持续的余辉，这会干扰闪烁剂的功能。此外，BGO材料经常具有缓慢的衰减时间。另一方面，LSO材料是昂贵的，并且也可以包含放射性镥同位素，其也可以干扰闪烁剂的功能。

通常，那些对为辐射检测器获得最优化的闪烁剂组合物感兴趣的人员可以回顾前述的各种特性，并由此为特定的设备选择最好的组成(因为对于一个实例，用于测井应用的闪烁剂组合物必须能够在高温下运行，而用于PET设备的闪烁剂必须经常显示出高的阻止本领)。然而，大多数闪烁剂所需要的整体性能等级随所有辐射检测器的复杂性和差异性的增加而不断上升。

基于这些考虑，发现新的闪烁剂材料的优点是显而易见的。该材料应当显示出卓越的光输出。它们还应当具有一种或多种其它理想的特性，例如相对快的衰减时间和优良的能量分辨率特性，特别是在伽马射线的情况下。此外，它们应当能够被有效地、以合理的成本和可接受的晶体尺寸生产。

发明内容

本发明的第一实施方案涉及闪烁剂组合物，包括下面组分，和其任意反应产物；

(a)基体材料，包括：

(i)至少一种由碱土金属和铅组成的组中选出的元素；

(ii)至少一种镧系元素卤化物；和

(b)用于基体材料的活化剂，包括铈、镨、或铈和镨的混合物。

另一实施方案涉及用于检测高能辐射的辐射检测器。该检测器包括光检测装置(例如光检测器)，其可操作地连接到闪烁剂晶体，如这里所述。

利用闪烁剂检测器检测高能辐射的方法代表另一个实施方案。该方法包括下列步骤：

(A)由本公开文本中提出的闪烁剂晶体接收辐射，这样产生光子，其具有辐射的特性；和

(B)由耦合到闪烁剂晶体的光子检测器检测光子。

通过阅读本说明书的其余内容，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

附图1是依据本发明实施方案的闪烁剂组合物的发射频谱图(X射线激发下的)。

附图2是与附图1相似的但具有不同成分比例的组合物的发射频谱图。

附图3是依据本发明实施方案的另一闪烁剂组合物的发射频谱图(X射线激发下的)。

附图4是与附图3相似的但具有不同成分比例的组合物的发射频谱图。

附图5是与附图3相似的但具有不同成分比例的另一组合物的发射频谱图。

具体实施方式

基体材料的一种成分(组分a(i))包括至少一种选自由碱土金属和铅组成的组中的元素。该碱土金属可以是镁、钙、锶或钡(钡本身在一些实施方案中是最优选的碱土金属)。此外，也可以使用两种或多种碱土金属的许多不同的组合-具有或不具有铅。在一些实施方案中，优选钡、钙或钡和钙的组合。在其它的实施方案中，可以使用三种碱土金属，或两种碱土金属和铅(例如钡、锶和铅)的组合物。

基体材料的组分a(ii)包括至少一种镧系元素卤化物化合物。该卤离子是溴、氯或碘。每个单独的卤离子可以用于一些应用。溴或氯经常优选用于一些实施方案。然而，在其它的实施方案中，可以优选碘(例如，碘在一些情况下呈现非常高的光输出特性)。

组分a(ii)的镧系元素可以是任一种稀土元素即镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥。两种或多种镧系元素的混合物也是可能的(本领域的技术人员可以理解的是钇和钪可以紧密地与稀土元素族结合，因此，为了这里公开的目的，这两种元素也被认为是镧系元素的一部分)。优选的镧系元素可以选自从镧、钇、钆、镥、钪、镨和其混合物构成的组。在特别优选的实施方案中，镧系元素是镧自身。

镧系元素卤化物的一些特定的、非限制性的实例如下：氯化镥、溴化镥、碘化镥、氯化钇、溴化钇、碘化钇、氯化钆、溴化钆、氯化镨、溴化镨和其混合物。在一些实施方案中，采用卤化镧，即碘化镧(LaI₃)、溴化镧(LaBr₃)、氯化镧(LaCl₃)和其混合物，例如至少两种镧系元素卤化物的固溶体。

用于特定实施方案的闪烁剂的一些具体族也可以被描述。例如，闪烁剂基体可以包括下列式的化合物

βLnX₅    (I)

或

β₂LnX₇    (II)

其中β是选自由碱土金属和铅组成的组的至少一种元素；Ln是至少一种镧系元素；并且X选自溴、氯、碘和其组合物构成的组。

根据式(I)的化合物的非限制性实例是：BaGdCl₅、BaLaCl₅、BaGdBr₅、BaLuCl₅、PbGdCl₅和CaGdCl₅。

根据式(II)的化合物的非限制性实例是：Ba₂YCl₇、Ba₂GdCl₇、Ba₂LaCl₇、Ba₂LuCl₇、Ba₂YBr₇、Ba₂YI₇、Ba₂LaBr₇、Ba₂LaI₇、Sr₂YCl₇、BaSrYCl₇、BaSrLaCl₇、BaSrLuCl₇、BaSrYBr₇、BaSrLaBr₇、BaSrLuBr₇、Ca₂YCl₇、Ca₂YBr₇、Ca₂LaCl₇、Ca₂LuCl₇、Pb₂YCl₇、Pb₂YBr₇、Pb₂LaCl₇和Pb₂LuCl₇。

优选用于一些应用的数种基体材料是Ba₂YCl₇、Ba₂GdCl₇和Ba₂LuCl₇。

在一些实施方案中，基体材料可以进一步包括铋。铋的存在可以提高各种性质，像阻止本领。铋的数量(当存在时)在一定程度上可以改变。通常，铋的含量为包括铋本身的基体材料(即组分(a))的总摩尔重量的大约1摩尔％至大约40摩尔％。在优选实施方案中，铋的等级为大约5摩尔％至大约20摩尔％(如下所述，在其它构成的情况下，铋可以被描述为整个闪烁剂组合物的一部分，而不是特别作为基体本身的组分)。

在本发明的其它实施方案中，基体材料进一步包括至少一种从碱金属和铊的组中选出的元素。碱金属可以是钠、钾、铷或铯。铯有时是最优选的碱金属。此外，也可以使用许多碱金属的不同组合-具有或不具有铊。一个非限制性的实例是铯和钾的组合物。

用于这些实施方案的闪烁剂的一些具体族也可以被举例说明。从而，在一些情况下，闪烁剂基体可以包括下式的化合物

AβLnX₆    (III)

其中A是至少一种从由碱金属和铊构成的组中选出的元素；和β是至少一种碱土金属。也如前述，Ln是至少一种镧系元素；和X是至少一种卤素元素。在一些优选实施方案中，“A”是钠、铯或钠和铯的组合。在一些闪烁剂化合物中铯特别有用。

这类基体材料的非限制性实例如下：

NaBaLaBr₆，NaBaGdCl₆，CsBaLaBr₆，CsBaGdCl₆，

NaCaLaBr₆，NaCaGdCl₆，CsCaLaBr₆，CsCaGdCl₆，

NaBaLuBr₆，NaBaLuCl₆，CsBaLuBr₆，和CsBaLuCl₆。

(如前述实施方案的情况下，用于这些实施方案的基体材料可以进一步包括铋，例如以如上所述的含量)。

在用于像式(III)所述的闪烁剂材料的一些具体实施方案中，基体可以包括具有下列式的化合物

(Cs_xNa_1-x)(Ba_xCa_1-x)Ln(Br_xCl_1-x)₆    (IV)或

(Cs_xRb_1-x)(Ba_xCa_1-x)Ln(Br_xCl_1-x)₆    (V)

其中Ln是至少一种镧系元素化合物，和每个x独立地为0≤x≤1。

如上所述，闪烁剂化合物还包括活化剂(有时活化剂被称为“掺杂剂”)。优选的活化剂从由铯、镨、和铯和镨的混合物构成的组中选出。根据发光效率和延迟时间，铯经常是最优选的活化剂。经常采用它的三价形式Ce⁺³。该活化剂可以以其它形式，例如像氯化铈或溴化铈的卤化物形式提供。

活化剂的适当含量将取决于各种因素，例如特定的卤化物和基体中存在的其它元素。其它因素包括所希望的发射特性和延迟时间，以及闪烁剂被结合进入的检测设备的种类。通常，所采用活化剂的含量为基于活化剂和基体材料总摩尔的大约0.1摩尔％至大约20摩尔％。在许多优选实施方案中，活化剂的数量范围为大约1摩尔％至10摩尔％。

本发明的闪烁剂组合物经常用基体材料成分和活化剂成分描述。然而，可以理解的是，当组分被结合时，它们可以被认为是单一的、密切混合的组合物，其仍保持活化剂和组分的属性。这样，例如，在碱土金属为钡，镧系元素化合物为钇，卤离子为氯和活化剂为铈的示例性组合物可以由单一的化学式表述，例如

Ba₂(Y_0.98Ce_0.02)Cl₇。

这里所描述的闪烁剂组合物可以各种形式制备并使用。该组合物经常是单晶(即单晶)形式。单晶闪烁剂晶体更具有很大的透明趋向。它们对高能辐射检测器(例如那些用于伽马射线的检测器)特别有用。闪烁剂组合物也可以其它形式使用，这取决于它的预定最终用途。例如，它可以是粉末形式。也可以理解的是，闪烁剂组合物可以包含少量的杂质，如在先参考的公开文献WO01/60944 A2和WO01/60945 A2(这里结合作为参考)中所描述的。这些杂质通常由起始材料生成，并且典型地占闪烁剂组合物重量的小于大约0.1％。它们经常地占组合物重量的小于大约0.01％。该组合物还可以包括附加的添加剂，其体积百分比通常小于大约1％。此外，更小数量的其它材料可以有目的地被包括在闪烁剂组合物中。

可以使用各种技术来制备闪烁剂组合物(可以理解的是，该组合物还可以包含这些技术的各种反应产物)。通常，首先制备包含正确比例的所希望材料的适当的粉末，接下来执行这样的操作例如煅烧、模具成型、烧结和/或热等静压。可以通过混和各种形式的反应物(例如盐、卤化物、或这些形态的各种混和物)制备粉末。在一些情况下，以组合的形式使用各种成分(例如，它们可以那种形式在商业上获得)。作为一种示例，可以使用碱金属和碱土金属的各种卤化物。非限制性的实例包括化合物例如碘化钡、氯化铯、溴化钾、溴化铯、碘化铯、碘化铊、溴化铅、氯化锶等。

通过任意适当的可确保彻底的、均匀的共混的技术混和反应物。例如，可以在玛瑙研钵和研杵中执行混和。可选地，可以使用混和器或粉碎设备例如球磨机、碗形机、锤式粉碎机或喷气磨机。通常必须采用传统的预防措施以防止在混和过程中混入任何空气或湿气。该混和物还可以包含各种添加剂，例如融合化合物(fluxing compound)和粘合剂。取决于兼容性和/或溶解性，有时在研磨过程中可以使用各种液体作为媒介物。应当使用适当的研磨媒质例如不会污染闪烁剂的材料，因为这样的污染可以降低它的光发射性能。

共混之后，混合物然后在足以将混合物转换为固溶体的温度和时间条件下被锻烧。这些条件将部分取决于基体材料和被使用的活化剂的具体类型。锻烧过程中通常将混合物放在密封的容器中(例如石英或银制成的管子或坩锅)，这样就没有任何成分损失到空气中。通常，在炉子里执行锻烧，温度范围为大约500℃至大约1500℃。锻烧时间通常为大约15分钟至大约10小时。通常在无氧气和湿气的气氛例如真空或使用惰性气体例如氮、氦、氖、氩、氪和氙中执行锻烧。锻烧完成后，所得到的材料可以被粉碎，以将闪烁剂制成粉末形式。然后采用传统的技术将粉末加工成辐射检测器元件。

在单晶材料的情况下，制备技术也是本领域公知的。非限制性的示例性参考是G.Blasse等人的“Luminescent Materials”，Springer-Verlag(1994)。通常，在足以形成适合的、熔化的组合物的温度下适当的反应物被熔化。该熔化温度将取决于反应物本身的特性，但通常在大约650℃至大约1100℃的范围内。

可以采用各种技术从熔化的组合物中制备闪烁剂材料的单晶。它们在许多参考文献中被描述，例如美国专利6,437,336(Pauwels等)；J.C.Brice的“CrystalGrowth Processes”，Blackie&Son Ltd(1986)；和“Encyclopedia Americana”，第8卷，Grolier Incorporated(1981)，第286-293页。这些描述在这里被结合作为参考。晶体生长技术的非限制性实例是Bridgman-Stockbarger方法，切克劳斯基法，区域熔化方法(或“浮区”法)，和温度梯度方法。本领域的技术人员熟悉这些加工方法的每一个的必需细节。

美国专利6,585,913(Lyons等人；这里结合作为参考)为生产单晶形式的闪烁剂的一种方法提供一些有用的信息。在这种方法中，所希望的组合物的晶种(如上所述)被加入到饱和溶液中。该溶液被容纳在适当的坩锅中，并包含适当的闪烁剂材料前体。利用上述的生长技术之一，新的结晶材料被允许生长和添加到单晶。晶体的尺寸将部分取决于它所希望的最终用途，例如其将被结合到的辐射检测器的类型。

本发明的其它实施方案涉及利用闪烁剂检测器检测高能辐射的方法。该检测器包括由这里描述的闪烁剂化合物形成的一种或多种晶体。闪烁剂检测器在本领域是公知的，在这里不需要详细描述。讨论这种设备的一些(选自许多)参考文献是美国专利6,585,913和6,437,336，如上所述，和美国专利6,624,420(Chai等人)，其在这里也被结合作为参考。一般而言，在这些设备中的闪烁剂晶体接收来自被测源的辐射，并产生具有辐射特性的光子。该光子由一些类型的光检测器(“光子检测器”)检测(该光检测器通过传统的电子和机械连接系统被连接到闪烁剂晶体)。

光检测器可以是本领域公知的许多设备。非限制性的实例包括光电倍增管、光电二极管、CCD传感器和图像增强器。特定光检测器的选择将部分取决于被制作的辐射检测器的类型和它所希望的用途。

包括闪烁剂和光检测器的辐射检测器本身可以被连接到各种工具和设备上，如前所述。非限制性的实例包括测井工具和核医疗设备(例如PET)。辐射检测器也可以被连接到数字成像装置，例如象素化平板设备。此外，闪烁剂可以用作屏幕闪烁剂的组分。例如，粉末状闪烁剂材料可以被形成相对平的平板，其被连接到胶片，例如照相胶片。从一些源发射出的高能辐射例如X-射线将接触闪烁剂并被转换为可见光子，可见光子在胶片上显影。此外，辐射检测器还可以用于安全设备。例如，它们可以被用于检测货物集装箱中放射性材料的存在。

这里将更详细地描述几种特定的最终应用，尽管许多相关细节已是本领域技术人员公知的。前述的测井设备代表这些辐射检测器的重要应用。可操作地将辐射检测器连接到测井管的技术是公知的。美国专利5,869,836(Linden等人)中描述了一般概念，其在这里被结合作为参考。包含闪烁剂的晶体封装通常在外壳的一端包括光学窗口。该窗口允许辐射诱发的闪烁剂光穿出晶体封装以用于通过耦合到封装的感光设备(例如光电倍增管)测量。该感光设备将从晶体发出的可见光子转换为电脉冲，所述电脉冲通过相关电子设备整形和数字化。通过这种一般处理，可以检测伽马射线，其接下来可提供钻孔洞周围岩石层的分析。但是应当强调的是，测井设备的许多变型是可能的。

医学成像装置例如上述的PET设备代表这些辐射检测器的另一个重要应用。用于可操作地将辐射检测器(包含闪烁剂)连接到PET设备的技术已是本领域公知的。在许多参考文献中描述了一般概念，例如美国专利6,624,422(Williams等人)，在这里被结合作为参考。简单地说，一种放射性药物通常被注射到患者体内，并集中在感兴趣的器官内。来自化合物的放射性核素衰减并发出正电子。当正电子碰到电子时，它们被湮灭并转换为光子或伽马射线。PET扫描仪可以在三维方向上定位这些“湮灭”，并由此重建感兴趣的器官的形状以用于观察。扫描仪中的检测器模块通常包括许多“检测器块”，连同相关电路一起。每个检测器块可以包含闪烁剂晶体阵列，以特定的排列与光电倍增管在一起。在测井设备的情况下，PET设备的许多变型是可能的。

闪烁剂的光输出对测井和PET技术是很重要的。本发明可以提供闪烁剂材料，其具有用于苛求的技术应用的所期望的光输出。此外，晶体同时显示出一些上述其它重要的特性，例如短衰减时间，高“阻止本领”和可接受的能量分辨率是可能的。而且，可以经济地制造闪烁剂材料。它们也可以在各种其它需要辐射检测的设备中被采用。

实施例

接下来的实施例仅仅是示意性的，不能被解释为对本发明请求保护范围的任何类型的限制。

实施例1

制备铈活化的闪烁剂组合物的两个样本，其中组合物的基体部分具有式Ba₂YCl₇。样本A的标称组成是Ba₂Y_0.98Ce_0.02Cl₇。样本B的标称组成是Ba₂Y_0.95Ce_0.05Cl₇。为了制备样本A，在手套箱里称量1.3594克BaCl₂，0.6246克YCl₃，和0.0161克CeCl₃。对于样本B，数量如下：1.3560克BaCl₂，0.6039克YCl₃，和0.0401克CeCl₃。对于每个样本，材料被彻底共混，然后被密封在银管中。在惰性气氛下，在大约700℃锻烧5个小时。

在X射线激励下利用光学光谱仪确定这些样本的发射光谱。附图1和2均示出了作为强度(任意单位)的函数的波长曲线。样本A的峰值激励波长为大约350nm，而样本B的峰值激励波长为大约355nm。还可以确定的是，这些闪烁剂组合物可以由伽马射线激励到铈离子的特征发射能级。这些发射特征清楚地指示出这里所述的组合物对采用其的各种设备检测伽马射线是非常有用的。

实施例2

制备铈活化的闪烁剂组合物的三个样本，其中组合物的基体部分具有式NaBaLaBr₆。样本C的标称组成是NaBaLa_0.95Ce_0.05Br₆。样本D的标称组成是NaBaLa_0.80Ce_0.20Br₆。样本E的标称组成是NaBaLa_0.90Ce_0.10Br₆。

为了制备样本C，在手套箱里称量0.2643克NaBr，0.7632克BaBr₂，0.9239克LaBr₃，和0.0488克CeBr₃。对于样本D，数量如下：0.2642克NaBr，0.7630克BaBr₂，0.7778克LaBr₃，和0.1951克CeBr₃。对于样本E，数量如下：0.2643克NaBr，0.7632克BaBr₂，0.8752克LaBr₃，和0.0976克CeBr₃。在每种情况下，材料被彻底共混，然后被密封在银管中。在隋性气氛下，在大约700℃锻烧5个小时。

在X射线激励下利用光学光谱仪确定这些样本的发射光谱。附图3、4和5均示出了作为强度(任意单位)的函数的波长曲线。样本C的峰值激励波长为大约395nm，样本D的峰值激励波长为大约390nm，而样本E的峰值激励波长为大约395nm。如实施例1，这里示出闪烁剂组合物可以由伽马射线激励到铈离子的特征发射能级。当由X-射线或UV辐射激励时，还可以发现所有的样本都有效发射。

如实施例1，这里示出闪烁剂组合物可以由伽马射线激励到铈离子的特征发射能级。当由X射线或UV辐射激励时，还可以发现所有的样本都有效发射。这些发射特性清楚地指示出这里所述的组合物对采用其的各种设备检测伽马射线是非常有用的。

尽管参考一些具体的实施方案示出和描述了本发明，但是在不脱离本发明的精神下可以对本发明进行其它的变型，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。由此，本领域的技术人员预期的变型应当被认为在本发明的范围之内。此外，所有上述的专利，专利公开文献和其它参考文献在这里被结合作为参考。

Claims (16)

1、一种闪烁剂组合物，包括下面的组分，和其任意反应产物：

(a)基体材料，包括：

(i)至少一种由碱土金属和铅组成的组中选出的元素；

(ii)至少一种镧系元素卤化物；和

(b)用于基体材料的活化剂，包括铈、镨、或铈和镨的混合物。

2、权利要求1的闪烁剂组合物，其中组分a(i)包括至少两种碱土金属。

3、权利要求1的闪烁剂组合物，其中组分a(i)包括铅和至少一种碱土金属。

4、权利要求1的闪烁剂组合物，其中基于活化剂和基体材料的总摩尔计，活化剂的含量为大约0.1摩尔％至大约20摩尔％。

5、权利要求1的闪烁剂组合物，其中基体材料包括式βLnX₅的化合物，其中β是选自由碱土金属和铅组成的组中的至少一种元素；Ln是至少一种镧系元素；和X选自溴、氯、碘和其组合构成的组。

6、权利要求1的闪烁剂组合物，其中基体材料包括式β₂LnX₇的化合物，其中β是选自由碱土金属和铅组成的组中的至少一种元素；Ln是至少一种镧系元素；和X选自溴、氯、碘和其组合构成的组。

7、权利要求1的闪烁剂组合物，进一步包括铋。

8、权利要求1的闪烁剂组合物，其中基体材料进一步包括至少一种从碱金属和铊的组中选出的元素。

9、权利要求8的闪烁剂组合物，进一步包括铋。

10、一种用于检测高能辐射的辐射检测器，包括：

(A)晶体闪烁剂，其包括下面的组合物，和其任意反应产物：

(a)基体材料，包括：

(i)至少一种由碱土金属和铅组成的组中选出的元素；

(ii)至少一种镧系元素卤化物；

(b)用于基体材料的活化剂，包括铈、镨、或铈和镨的混合物；和

(B)光学耦合到闪烁剂的光检测器，以便能够产生响应于由闪烁剂产生的光脉冲发射的电信号。

11、权利要求10的辐射检测器，其中所述光检测器是选自光电倍增管、光电二极管、CCD传感器和图像增强器构成的组中的至少一种设备。

12、权利要求10的辐射检测器，可操作地连接到测井工具。

13、权利要求10的辐射检测器，可操作地连接到核医疗设备。

14、权利要求13的辐射检测器，其中核医疗设备包括正电子发射断层分析(PET)设备。

15、权利要求10的辐射检测器，可操作地连接到用于检测货物集装箱中放射性材料的存在的设备。

16、一种利用闪烁剂检测器检测高能辐射的方法，包括步骤：

(A)由闪烁剂晶体接收辐射，以便产生具有辐射特性的光子；和

(B)利用耦合到闪烁剂晶体的光子检测器检测光子；

其中闪烁剂晶体由组合物形成，该组合物包括下面组分，和其任意反应产物：

(a)基体材料，包括：

(i)至少一种由碱土金属和铅组成的组中选出的元素；

(ii)至少一种镧系元素卤化物；和

(b)用于基体材料的活化剂，包括铈、镨、或铈和镨的混合物。

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