CN113066809B - 一种柔性x射线闪烁体探测器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于闪烁体探测器领域，具体涉及一种柔性X射线闪烁体探测器的制备方法。包括以下步骤：将闪烁体材料溶解于第一有机溶剂中，得到溶液A；将高聚物溶解在第二有机试剂中，标记为溶液B；通过溶液A浸泡柔性基底，经热处理后得到柔性闪烁体；将上述柔性闪烁体在溶液B中浸泡并进行热处理，得到包覆的柔性X射线闪烁体；将柔性X射线闪烁体与成像原件和X射线发生器集成，得到柔性X射线闪烁体探测器。本发明所述的柔性X射线闪烁体具有结构组分灵活多变，易于大面积制作，成像系统简单，成本低廉，以及柔韧性等优点。
Description
技术领域
本发明属于闪烁体探测器领域，具体涉及一种柔性X射线闪烁体探测器的制备方法。
背景技术
X射线具有穿透力强的特点，依据被穿透材料的种类、厚度和密度的差异，X射线会产生不同程度的衰减，可用于检测人眼无法看到的物体内部信息，因而被应用在医疗诊断、国土安全检测及食品行业检测等方面。目前，X射线的主流检测手段是使用磷光体或闪烁体材料将X射线转换为可见光，然后通过电荷耦合器件或光电二极管收集并转换为电信号。目前商业化的X射线闪烁体材料如掺铊碘化铯(CsI:Tl)和硫氧化钆(GOS)闪烁体有明显的长余辉，掺铈钇铝石榴石(YAG:Ce)和掺铈镥铝石榴石(Ce:LuAG)闪烁体则受到低光子产率和高成本的限制。随着X射线检测技术的发展，对其核心部件X射线闪烁体材料的要求越来越高，现有刚性闪烁体材料已经无法满足新技术的特殊需求，例如牙科诊断和非平面物体无损探伤，刚性探测器成像时会不可避免地出现形状失真，影响对实际情况的判断。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺陷，进而提供一种柔性X射线闪烁体探测器的制备方法。
本发明采用的技术方案具体如下：
一种柔性X射线闪烁体探测器的制备作方法，包括：
S1、将闪烁体材料溶解于第一有机溶剂中，得到溶液A；
S2、将高聚物溶解在第二有机试剂中，得到溶液B；
S3、通过溶液A浸泡柔性基底，经热处理后得到柔性闪烁体；
S4、将柔性闪烁体在溶液B中浸泡并进行热处理，得到包覆的柔性X射线闪烁体；
S5、将包覆的柔性X射线闪烁体与成像原件以及X射线发生器集成，得到柔性X射线闪烁体探测器。
所述闪烁体材料为三维材料或者低维材料的一种或多种组合。
所述S1中，闪烁体材料为CsPbI3、CsPbI2Br、CsPbBr3、CsPbBr2Cl、CsPbCl3、CsPbCl3:Mn，CdZnSeS、PbS、α-Cs3Cu2I5其中的一种或多种组合，所述闪烁体材料浓度为30-120mg/ml。
所述S1中，第一有机溶剂为甲苯、正己烷、正辛烷一种或多种组合。
所述S2中，高聚物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种组合，高聚物浓度为5-200mg/ml。
所述S2中，第二有机溶剂为甲苯、正己烷、正辛烷、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、异丙醇等的一种或多种组合。
所述S3中，柔性基底材料为纤维素纸、碳素纸或熔喷布。
所述S3中，溶液A的浓度为2-10mg/cm2，所述S4中，溶液B的浓度为5-20mg/cm2。
所述S3中，通过溶液A浸泡柔性基底后，在60-130℃烘箱加热15-30min，得到柔性闪烁体。
所述S4中，通过溶液B浸泡柔性闪烁体后，在真空环境下加热烘干，得到包覆的柔性X射线闪烁体。
本发明的有益效果为：1)依上述方法得到的柔性X射线闪烁体，其弯曲半径可以达到为0.1-10cm，分辨率为7lp/mm。
2)上述柔性X射线闪烁体可在防伪、X射线成像或辐射防护等领域中应用。
3)本发明所述的柔性X射线闪烁体具有结构组分灵活多变，易于大面积制备，成像系统简单，成本低廉，以及柔韧性等优点。
附图说明
图1为所制的柔性X射线闪烁体材料的光学显微镜图；
图2为所制的柔性X射线闪烁体探测器的时间分辨PL图；
图3为所制的柔性X射线闪烁体探测器的PL图；
图4为所制的柔性X射线闪烁体探测器的EDAX图。
图5为本发明所使用的部分闪烁体材料的XRD图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体的实施例进一步的说明本发明的技术方案：
实施例一
a.将CsPbBr3溶解在正辛烷溶液中，常温下8000rpm离心5min，过滤得到浓度为50mg/ml的溶液，标记为溶液A；
b.将PMMA溶解在DMSO溶剂中，标记为溶液B；
c.将纤维素纸在溶液A中浸泡10min，在80℃烘箱烘烤20min得到柔性闪烁体；
d.将上述柔性闪烁体在溶液B中浸泡，让高聚物均匀覆盖，真空加热烘干，得到包覆的柔性X射线闪烁体；
e.将得到的柔性X射线闪烁体与数码相机和X射线发生器连用。
所得X射线成像空间分辨为5-7lp/mm，CsPbBr3在纤维素纸表面的负载密度为4mg/cm2，PMMA在纤维素纸表面的负载密度为8mg/cm2。
实施例2
a.将CsPbBr3溶解在正辛烷溶液中，常温下8000rpm离心5min，过滤得到浓度为50mg/ml的溶液，标记为溶液A；
b.将PVP溶解在DMSO溶剂中，标记为溶液B；
c.将纤维素纸在溶液A中浸泡10min，在90℃烘箱烘烤10min得到柔性闪烁体；
d.将上述柔性闪烁体在溶液B中浸泡，让高聚物均匀覆盖，真空加热烘干，得到包覆的柔性X射线闪烁体；
e.将得到的柔性X射线闪烁体与数码相机和X射线发生器连用。
所得X射线成像空间分辨为5-7lp/mm，CsPbBr3在纤维素纸表面的负载密度为3mg/cm2，PMMA在纤维素纸表面的负载密度为8mg/cm2，荧光寿命小于40ns。
实施例3
a.将CsPbI3、CsPbI2Br、CsPbBr3、CsPbBr2Cl、CsPbCl3溶解在正己烷溶液中，常温下8000rpm离心5min，过滤得到浓度为90mg/ml的溶液，标记为溶液A；
b.将PMMA溶解在甲苯溶剂中，标记为溶液B；
c.将纤维素纸在溶液A中浸泡10min，在60℃烘箱烘烤30min得到柔性闪烁体；
d.将上述柔性闪烁体在溶液B中浸泡，让高聚物均匀覆盖，真空加热烘干，得到包覆的柔性X射线闪烁体；
e.将得到的柔性X射线闪烁体与数码相机和X射线发生器连用。
实施例4
a.将CsPbBr3溶解在正己烷溶液中，常温下8000rpm离心5min，过滤得到浓度为30mg/ml的溶液，标记为溶液A；
b.将PS溶解在甲苯溶剂中，标记为溶液B；
c.将纤维素纸在溶液A中浸泡10min，在80℃烘箱烘烤20min得到柔性闪烁体；
d.将上述柔性闪烁体在溶液B中浸泡，让高聚物均匀覆盖，真空加热烘干，得到包覆的柔性X射线闪烁体；
e.将得到的柔性X射线闪烁体与数码相机和X射线发生器连用。
所得X射线成像空间分辨为5-7lp/mm，CsPbBr3在纤维素纸表面的负载密度为3mg/cm2，PS在纤维素纸表面的负载密度为8mg/cm2。
实施例1～4所用的柔性X射线闪烁体XRD如图5所示，XRD进一步说明所述此方法对不同种类闪烁体材料具有普适性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种柔性X射线闪烁体探测器的制备方法，其特征在于，包括：
S1、将闪烁体材料溶解于第一有机溶剂中，得到溶液A；
S2、将高聚物溶解在第二有机试剂中，得到溶液B；
S3、通过溶液A浸泡柔性基底，经热处理后得到柔性闪烁体；
S4、将柔性闪烁体在溶液B中浸泡并进行热处理，得到包覆的柔性X射线闪烁体；
S5、将包覆的柔性X射线闪烁体与成像原件以及X射线发生器集成，得到柔性X射线闪烁体探测器；
所述S1中，闪烁体材料为CsPbI3、CsPbI2Br、CsPbBr3、CsPbBr2Cl、CsPbCl3、CsPbCl3:Mn，CdZnSeS、PbS、α-Cs3Cu2I5其中的一种或多种组合；
所述S2中，高聚物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种组合。
2.根据权利要求1所述的一种柔性X射线闪烁体探测器的制备方法，其特征在于，所述S1中，第一有机溶剂为甲苯、正己烷、正辛烷一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的一种柔性X射线闪烁体探测器的制备方法，其特征在于，所述S2中，第二有机溶剂为甲苯、正己烷、正辛烷、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、异丙醇的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种柔性X射线闪烁体探测器的制备方法，其特征在于，所述S3中，柔性基底材料为纤维素纸、碳素纸或熔喷布。
5.根据权利要求1所述的一种柔性X射线闪烁体探测器的制备方法，其特征在于，所述S3中，溶液A的浓度为2-10mg/cm2，所述S4中，溶液B的浓度为5-20mg/cm2。
6.根据权利要求1所述的一种柔性X射线闪烁体探测器的制备方法，其特征在于，所述S3中，通过溶液A浸泡柔性基底后，在60-130℃烘箱加热15-30min，得到柔性闪烁体。
7.根据权利要求1所述的一种柔性X射线闪烁体探测器的制备方法，其特征在于，所述S4中，通过溶液B浸泡柔性闪烁体后，在真空环境下加热烘干，得到包覆的柔性X射线闪烁体。
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| CN113066809A (zh) | 2021-07-02 |
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