RU2528671C2 - Cd2O2S МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ - Google Patents

Cd2O2S МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ Download PDF

Info

Publication number
RU2528671C2
RU2528671C2 RU2011106790/05A RU2011106790A RU2528671C2 RU 2528671 C2 RU2528671 C2 RU 2528671C2 RU 2011106790/05 A RU2011106790/05 A RU 2011106790/05A RU 2011106790 A RU2011106790 A RU 2011106790A RU 2528671 C2 RU2528671 C2 RU 2528671C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
detector
present
fluorescent
computed tomography
hours
Prior art date
Application number
RU2011106790/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011106790A (ru
Inventor
Корнелис Райндер РОНДА
Гюнтер ЦАЙТЛЕР
Герберт ШРАЙНЕМАХЕР
Норберт КОНРАДС
Детлеф Уве ВИХЕРТ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2011106790A publication Critical patent/RU2011106790A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2528671C2 publication Critical patent/RU2528671C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7767—Chalcogenides
    • C09K11/7769—Oxides
    • C09K11/7771—Oxysulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/547—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on sulfides or selenides or tellurides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C04B35/645—Pressure sintering
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3201—Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3203—Lithium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/444—Halide containing anions, e.g. bromide, iodate, chlorite
    • C04B2235/445—Fluoride containing anions, e.g. fluosilicate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6562—Heating rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6565—Cooling rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567—Treatment time
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/661—Multi-step sintering
    • C04B2235/662—Annealing after sintering
    • C04B2235/663—Oxidative annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
    • C04B2235/725—Metal content

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к химической промышленности и может быть использована в системах визуализации и компьютерной томографии. Детектор, предназначенный для обнаружения ионизирующего излучения, включает флуоресцентный керамический материал, выбранный из (Y,Gd)2O3, Lu3Al5O12, Y3Аl5O12 или Lu3Ga5O12, в котором концентрация Nd3+ находится между более или равно 10 ч./млн масс. и менее или равно 2000 ч./млн масс. Технический результат - обеспечение хороших характеристик излучения и короткого послесвечения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

Description

Область изобретения
Изобретение направлено на флуоресцентный содержащий гадолиний порошок, в особенности для использования в системах компьютерной томографии и/или рентгеноскопии.
Изобретение далее относится также к способу изготовления флуоресцентного керамического материала с использованием одноосного горячего прессования.
Изобретение далее относится также к детектору для обнаружения ионизирующей радиации.
Изобретение далее относится также к использованию указанного детектора для обнаружения ионизирующей радиации.
Предпосылки создания изобретения
Флуоресцентные элементы для обнаружения излучения высокой энергии содержат фосфор, который может поглощать энергию и превращать ее в видимый свет. Генерированное таким образом люминесцентное излучение улавливают электронной системой и оценивают с помощью светочувствительных систем, таких как фотодиоды или фотоумножители. Такие флуоресцентные элементы могут быть изготовлены из одноосных кристаллических материалов, например из легированных щелочных галогенидов. Неодноосные кристаллические материалы могут быть применены в виде порошкового фосфора или в форме изготовленных из них керамических элементов.
Типичным флуоресцентным керамическим материалом, применяемым для обнаружения излучения высокой энергии, является легированный Pr Gd2O2S. Другим материалом является легированный Eu (Y,Gd)2O3.
Хотя материалы, используемые на современном уровне техники, обладают своими достоинствами, еще имеется постоянная потребность в дополнительных альтернативных материалах, которые используются как флуоресцентные материалы в системах компьютерной томографии и/или рентгеноскопии.
Сущность изобретения
Первой задачей настоящего изобретения является предложить сцинтиллирующий материал для использования в системах компьютерной томографии и/или рентгеноскопии.
Эту цель достигают флуоресцентным материалом согласно п.1 формулы настоящего изобретения. Соответственно, предложен флуоресцентный материал Gd2O2S:Nd.
Эту цель, кроме того, достигают путем использования Nd в качестве эмиттера в одном или нескольких из следующих материалов: Gd2O2S, (Y, Gd)2O3, Lu3Al5O12, Y3Al5O12, Lu3Ga5O12.
Термин "эмиттер" в смысле настоящего изобретения главным образом означает и/или включает, что Nd способен испускать свет в интервале длин волн от 400 до 1200 нм при падении на поверхность рентгеновского излучения.
Авторы изобретения обнаружили, что, неожиданно, введение Nd в Gd2O2S и/или в (Y, Gd)2O3, Lu3Al5O12, Y3Al5O12, Lu3Ga5O12 материалы приводит к флуоресцентному материалу с хорошими характеристиками излучения. Особым преимуществом является то, что в большинстве применений настоящего изобретения отсутствует или почти отсутствует какое-либо "послесвечение".
Следует отметить, что материалы по настоящему изобретению могут быть загрязнены другими редкоземельными ионами. Типичными примерами являются Pr, Dy, Sm, Ce, Eu, Yb. Концентрации этих ионов должны предпочтительно удерживаться очень низкими, предпочтительно меньше 0,5 мольных ч./млн.
Согласно предпочтительному осуществлению настоящего изобретения флуоресцентный материал Gd2O2S:Nd и/или исходный материал материала, в котором Nd используют в качестве эмиттера, предоставляется в виде керамического материала.
Термин "керамический материал" в смысле настоящего изобретения означает и/или включает главным образом кристаллический или поликристаллический спрессованный материал или композитный материал, который имеет контролируемое количество пор или который не содержит пор.
Термин "поликристаллический" в смысле настоящего изобретения означает и/или включает главным образом материал с объемной плотностью больше, чем 90% от основного компонента, состоящий из более чем на 80 процентов из монокристаллических доменов, причем каждый домен больше 0,5 мкм в диаметре и может иметь разную кристаллографическую ориентацию. Монокристаллические домены могут быть сцеплены аморфным или стекловидным веществом или дополнительными кристаллическими компонентами.
Ввод ионов Nd может быть осуществлен с использованием водных растворов соответствующих солей NdCl3, NdBr3, NdI3, Nd(NO3)3, Nd2(SO4)3 и т.д. Альтернативно ввод ионов легирующей примеси может быть осуществлен во время приготовления механической смеси содержащих гадолиний порошков, таких как Gd2O2S, с нерастворимыми композициями, включающими легирующую примесь, подобную оксидам, например Nd2O3.
Сверх того, альтернативно содержащие гадолиний порошки, такие как Gd2O2S, могут быть механически смешаны с нерастворимыми в воде солями Nd, подобными NdF3, Nd2S, Nd2O2S, Nd2(CO3)3, Nd2(C2O4)3 и т.п.
Согласно предпочтительному осуществлению настоящего изобретения порошок легирующего пигмента Gd2O2S имеет поверхность по БЭТ в интервале ≥0,01 м2/г и ≤1 м2/г, предпочтительно в интервале ≥0,05 м2/г и ≤0,5 м2/г и более предпочтительно в интервале ≥0,1 м2/г и ≤0,2 м2/г.
Согласно предпочтительному осуществлению настоящего изобретения концентрация Nd3+ в основном материале находится между ≥10 и ≤2000 ч./млн масс., предпочтительно между ≥100 и ≤1000 ч./млн масс. и наиболее предпочтительно от ≥500 до ≤1000 ч./млн масс. На практике показано, что эти границы являются подходящими для настоящего изобретения.
Согласно предпочтительному осуществлению настоящего изобретения флуоресцентный керамический материал Gd2O2S:Nd согласно настоящему изобретению показывает относительный выход света >120% и предпочтительно больше, чем 230% от светоотдачи CdWO4.
Светоотдачу и послесвечение измеряли фотодиодом Hamamatsu и National Instrument ADC. Послесвечение измеряли при 120 кВ/100 мА, используя 80 см FDD (18-20 мГр/с) и импульс 2 с. Величины сигналов (светоотдачу) измеряли на 4×4 мм2 пикселях, приклеенных силиконовым клеем к фотодиоду. Послесвечение измеряли после отключения импульса рентгеновских лучей.
Согласно предпочтительному осуществлению настоящего изобретения флуоресцентный материал Gd2O2S:Nd является прозрачным. Следует отметить, что флуоресцентный материал Gd2O2S:Nd может быть окрашен в желтый цвет в случае, когда присутствует Ce.
Согласно предпочтительному осуществлению настоящего изобретения пропускание флуоресцентного материала Gd2O2S:Nd на длине волны спонтанной эмиссии в спектральной области 880-1200 нм составляет от 10% до 70%, предпочтительно от 20% до 60%, более предпочтительно составляет ≥40% и наиболее предпочтительно ≥50% по отношению к слою толщиной 1,6 мм. Измерения суммарного пропускания проводили, используя спектрометр Perkin-Elmer.
Следующей задачей настоящего изобретения являлся порошок содержащего гадолиний пигмента, который используется при изготовлении флуоресцентного материала Gd2O2S:Nd согласно настоящему изобретению.
Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что флуоресцентный материал Gd2O2S:Nd с пониженным послесвечением может быть получен, если используется порошок содержащего гадолиний пигмента, который содержит Nb, как описано выше.
Предпочтительно порошок содержащего гадолиний пигмента может быть выбран из группы, включающей Gd2O3, Gd2O2S и Gd2O2S:Nb.
Следующей задачей настоящего изобретения является способ изготовления флуоресцентного керамического материала согласно одному осуществлению настоящего изобретения с использованием горячего прессования, где указанный способ включает следующие стадии:
а) выбор порошка пигмента Gd2O2S:Nd, который описан выше, где размер зерна указанного порошка, используемого для горячего прессования, лежит в интервале от 1 мкм до 20 мкм, и указанное горячее прессование проводят при
- температуре от 1000°С до 1400°С, и/или
- давлении от 100 мПа до 300 мПа;
b) отжиг на воздухе при температуре от 700°С до 1200°С в течение периода времени от 0,5 часа до 30 часов;
и, необязательно, между стадиями а) и b) проводится стадия с), включающая отжиг флуоресцентного материала под вакуумом при температуре от 1000°С до 1400°С в течение периода времени от 0,5 часа до 30 часов.
Было найдено, что относительно грубозернистые порошки, которые являются стабильными на воздухе, могут быть успешно спрессованы, чтобы образовать флуоресцентный кристалл с улучшенными характеристиками.
Таким образом, согласно настоящему изобретению может быть предпочтительно, чтобы процесс прессования проходил при
- температуре от 1000°С до 1400°С, предпочтительно от 1100°С до 1300°С, более предпочтительно от 1150°С до 1250°С, и/или
- давлении от 100 мПа до 300 мПа, предпочтительно от 180 мПа до 280 мПа, и более предпочтительно от 200 мПа до 250 мПа. Предпочтительно вакуум во время стадии одноосного прессования согласно настоящему изобретению составляет ≤100 Па и ≥0,01 Па.
Согласно настоящему изобретению вакуум может устанавливаться так, чтобы быть в интервале от ≥0,01 Па до ≤50 Па, предпочтительно в интервале от ≥0,01 Па до ≤10 Па, и наиболее предпочтительно вакуум устанавливают так, чтобы он был в интервале от ≥0,01 Па до ≤1 Па.
Флуоресцентный керамический материал после стадии горячего прессования под вакуумом может быть дополнительно подвергнут отжигу на воздухе при температуре от 700°С до 1200°С, предпочтительно от 800°С до 1100°С, более предпочтительно от 900°С до 1000°С, при периоде времени для обработки отжигом на воздухе, лежащем в интервале от 0,5 часа до 30 часов, предпочтительно от 1 часа до 20 часов, более предпочтительно от 2 часов до 10 часов и наиболее предпочтительно от 2 часов до 4 часов.
При осуществлении предпочтительно, чтобы порошок пигмента Gd2O2S, используемый согласно настоящему изобретению, имел средний размер зерна в интервале от 1 мкм до 20 мкм, более предпочтительно от 2 мкм до 10 мкм и наиболее предпочтительно от 4 мкм до 6 мкм.
Согласно настоящему изобретению выгодно ввести стадию вакуумного отжига для еще большего улучшения оптических свойств получаемого керамического материала. Во время этой стадии происходит дальнейший рост зерна в керамических материалах, который дополнительно улучшает прозрачность вследствие уменьшения пористости. В дополнение вследствие роста зерна дополнительная диффузия атомов легирующей примеси в кристаллической решетке делает возможным дополнительное улучшение сцинтилляционных свойств керамических материалов.
Поэтому согласно одному осуществлению способа согласно настоящему изобретению между стадией а) и стадией b) может быть осуществлена дополнительная стадия с), где стадия с) включает отжиг флуоресцентного керамического материала под вакуумом при температуре от 1000°С до 1400°С в течение периода времени от 0,5 часа до 30 часов.
Предпочтительно температуру отжига выбирают в интервале от 1100°С до 1300°С, более предпочтительно от 1200°С до 1250°С.
Период времени вакуумного отжига может быть предпочтительно задан в интервале от 1 часа до 20 часов, более предпочтительно от 2 часов до 10 часов и наиболее предпочтительно от 3 часов до 5 часов.
Настоящее изобретение относится далее к детектору, предназначенному для обнаружения ионизирующего излучения, где указанный детектор включает флуоресцентный материал, как он описан в настоящем изобретении, и где детектор является предпочтительно детектором рентгеновских лучей, детектором компьютерной томографии или детектором электронной портальной томографии.
Флуоресцентный материал и/или детектор согласно настоящему изобретению может быть использован, например, в
сцинтилляторе или флуоресцентном элементе для обнаружения ионизирующего излучения, предпочтительно рентгеновских лучей, гамма-лучей и электронных пучков, и/или
аппарате или приборе, используемом в области медицины, предпочтительно для компьютерной томографии.
Наиболее предпочтительно по меньшей мере один флуоресцентный материал согласно настоящему изобретению может быть использован для детектора или аппарата, предназначенного для медицинской интроскопии.
Однако флуоресцентный материал может быть использован для любого детектора, известного в области медицины. Такими детекторами являются, например, детекторы рентгеновских лучей, детекторы компьютерной томографии, детекторы электронной портальной томографии и т.п.
Вышеупомянутые компоненты, а также как и заявленные в формуле изобретения компоненты и компоненты, которые должны быть использованы в соответствии с изобретением в описанных осуществлениях, не являются предметом особых исключений в отношении их размера, формы, выбора материала и технических принципов, так что критерии выбора, известные в данной области техники, могут быть применены без ограничений.
Краткое описание чертежей
Дополнительные детали, характеристики и преимущества предмета изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения, чертежах и следующем описании соответствующих чертежей и примеров, которые иллюстративным образом показывают предпочтительные осуществления согласно изобретению.
Фиг. 1 показывает два спектра двух разных примеров согласно настоящему изобретению.
Пример I
В примере использовали порошок пигмента Gd2O2S:Nd с концентрацией Nd 0,1 % масс. 3 кг указанного порошка пигмента смешивали с 0,0055 г LiF как добавки для спекания и/или плавления.
Сначала температуру поднимали приблизительно на 20 К/мин до тех пор, пока не достигали 800°С, после чего проводили стадию выдержки в течение 25 мин. Во время части стадии выдержки давление поднимали на 2,5 мПа/мин до тех пор, пока не достигали давления приблизительно 50 мПа.
После этого температуру вновь поднимали на 10 К/мин до 1050°С с последующим одновременным подъемом температуры на 2 К/мин и давления на 1 мПа/мин до достижения максимального давления 150 мПа и максимальной температуры 1250°С.
После этого момента проводили горячее прессование в течение 240 мин.
После того, как прессование заканчивалось, вначале давление понижали на 5 мПа/мин, а затем температуру на 3 К/мин до достижения давления и температуры окружающей среды.
Пример II
Второй керамический материал Gd2O2S:Nd с концентрацией Nd 2 % масс. готовили таким же образом, как в примере I.
Фиг.1 показывает спектры излучения материала примера 1 (сплошная линия) и примера II (пунктирная линия), где рентгеновское излучение на 230 нм было использовано в качестве падающего света. Можно вполне хорошо видеть, что Nd в качестве активатора удовлетворяет критериям успешного использования в системах рентгеноскопии и компьютерной томографии.
Конкретные комбинации элементов и характерных признаков в детализированных выше осуществлениях являются только иллюстративными; перестановка и замещение этих рекомендаций другими рекомендациями в данном патенте и в введенных сюда ссылкой патентах/заявках также является ясно предполагаемой. Как должны осознавать специалисты, могут иметь место вариации, модификации и другие реализации специалистами того, что описано здесь, без отклонения от духа и объема изобретения, заявленного в формуле изобретения. Соответственно, предшествующее описание приведено только в качестве примера и не должно интерпретироваться в ограничительном смысле. Объем изобретения определен в нижеследующей формуле изобретения и ее эквивалентах. Кроме того, знаки ссылок, использованные в описании и формуле изобретения, не ограничивают объем изобретения, заявленный в формуле изобретения.

Claims (4)

1. Детектор, предназначенный для обнаружения ионизирующего излучения, где указанный детектор включает флуоресцентный материал, выбранный из (Y,Gd)2O3, Lu3Al5O12, Y3Аl5O12 или Lu3Ga5O12, при котором концентрация Nd3+ находится между ≥10 и ≤2000 ч./млн масс.
2. Детектор по п.1, в котором флуоресцентный материал представляет собой керамический материал.
3. Детектор по п.1, где детектор является детектором рентгеновских лучей, детектором компьютерной томографии или детектором электронной портальной визуализации.
4. Применение детектора по любому из пп.1-3 в приборах, приспособленных для медицинской интроскопии.
RU2011106790/05A 2008-07-23 2009-07-13 Cd2O2S МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ RU2528671C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810142960.6 2008-07-23
CN200810142960 2008-07-23
PCT/IB2009/053025 WO2010010480A1 (en) 2008-07-23 2009-07-13 Gd2O2S MATERIAL FOR USE IN CT APPLICATIONS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011106790A RU2011106790A (ru) 2012-08-27
RU2528671C2 true RU2528671C2 (ru) 2014-09-20

Family

ID=40984800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011106790/05A RU2528671C2 (ru) 2008-07-23 2009-07-13 Cd2O2S МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8668844B2 (ru)
EP (1) EP2318476B1 (ru)
JP (1) JP2011529111A (ru)
CN (1) CN102105557B (ru)
RU (1) RU2528671C2 (ru)
WO (1) WO2010010480A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5979713B2 (ja) * 2012-06-28 2016-08-31 株式会社ネモト・ルミマテリアル 赤外発光蛍光体
GB2507083A (en) 2012-10-18 2014-04-23 Managed Pressure Operations Apparatus for continuous circulation drilling.
US9967259B2 (en) * 2014-07-18 2018-05-08 Facebook, Inc. Controlling devices by social networking
RU2702220C2 (ru) * 2014-09-25 2019-10-07 Конинклейке Филипс Н.В. Керамический материал для генерации света
CN105800663B (zh) * 2014-12-31 2017-05-03 中国科学院上海硅酸盐研究所 硫氧化钆闪烁陶瓷的热压反应烧结方法
CN106430276B (zh) * 2016-09-14 2017-11-07 中国计量大学 一种纳米晶及其制备方法和应用
CN112292016B (zh) * 2020-11-17 2023-08-29 南昌航空大学 一种稀土复合吸波材料的制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3833862A (en) * 1970-05-22 1974-09-03 Lockheed Aircraft Corp Laser devices and compositions
EP0139192A2 (en) * 1983-09-09 1985-05-02 Kasei Optonix, Ltd. Radiographic intensifying screen
US5216252A (en) * 1991-06-20 1993-06-01 Thomas Jefferson University Binary screen, system and method for single pulse dual energy radiography
US5451793A (en) * 1991-06-20 1995-09-19 Thomas Jefferson University Binary screen, system and method for single pulse dual energy radiology
RU2181491C2 (ru) * 1996-07-19 2002-04-20 Вариан Медикал Системз, Инк. Устройство и способ получения рентгеновского изображения с применением плоской панели изображения из аморфного кремния
EP1223464A2 (en) * 2001-01-10 2002-07-17 Eastman Kodak Company Light-weight imaging assemblies for oncology portal imaging
EP1271239A2 (en) * 2001-06-28 2003-01-02 Eastman Kodak Company Portal imaging assembly with pair of asymmetric screens and method of use
RU2253665C1 (ru) * 2004-08-03 2005-06-10 Щербаков Владимир Алексеевич Люминесцентный состав для маркировки и способ идентификационной маркировки документа с использованием этого состава

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3856698A (en) * 1972-06-16 1974-12-24 Gen Electric Preparation of rare-earth oxysulfide luminescent material
US3891852A (en) * 1972-11-03 1975-06-24 Agfa Gevaert Nv Neutron detection and radiography
IL80333A (en) * 1985-12-30 1991-01-31 Gen Electric Radiation detector employing solid state scintillator material and preparation methods therefor
JPH0672789A (ja) * 1992-03-27 1994-03-15 Toshiba Corp 化合物単結晶の製造方法、化合物単結晶およびそれを用いた光レーザ発振器とシンチレータ
US5386797A (en) * 1992-03-27 1995-02-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Single crystal of compound, laser rod, laser oscillator, scintillator, CT scanner, color display and process for preparing the same
JP3454904B2 (ja) * 1994-02-25 2003-10-06 株式会社東芝 セラミックシンチレ―タおよびｘ線検出器
US5882547A (en) * 1996-08-16 1999-03-16 General Electric Company X-ray scintillators and devices incorporating them
DE10130330A1 (de) * 2001-06-22 2003-01-02 Philips Corp Intellectual Pty Gasentladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit blauen Leuchtstoff
US6630077B2 (en) * 2001-10-11 2003-10-07 General Electric Company Terbium- or lutetium - containing garnet phosphors and scintillators for detection of high-energy radiation
FR2855169B1 (fr) 2003-05-23 2006-06-16 Rhodia Elect & Catalysis Composes precurseurs d'aluminates d'alcalino-terreux ou de terre rare, leur procede de preparation et leur utilisation comme precurseur de luminophore notamment
DE10335166B4 (de) * 2003-07-30 2006-11-30 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines keramischen Leuchtstoffs
JP2007534128A (ja) * 2004-04-22 2007-11-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ｕｖ−ｂ発光体を有する誘電体バリア放電ランプ
JP4702767B2 (ja) * 2004-07-01 2011-06-15 シンジーテック株式会社 放射線検出用Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２結晶材料の製造方法及び放射線検出用（ＺｘＬｕ１−ｘ）３Ａｌ５Ｏ１２結晶材料の製造方法
CN1587201A (zh) 2004-08-27 2005-03-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 稀土硫代氧化物激光陶瓷
CN100455536C (zh) * 2006-04-07 2009-01-28 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种镥铝石榴石基透明陶瓷及其制备方法
EP2054713A2 (en) 2006-08-15 2009-05-06 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Method of measuring and/or judging the afterglow in ceramic materials and detector

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3833862A (en) * 1970-05-22 1974-09-03 Lockheed Aircraft Corp Laser devices and compositions
EP0139192A2 (en) * 1983-09-09 1985-05-02 Kasei Optonix, Ltd. Radiographic intensifying screen
US5216252A (en) * 1991-06-20 1993-06-01 Thomas Jefferson University Binary screen, system and method for single pulse dual energy radiography
US5451793A (en) * 1991-06-20 1995-09-19 Thomas Jefferson University Binary screen, system and method for single pulse dual energy radiology
RU2181491C2 (ru) * 1996-07-19 2002-04-20 Вариан Медикал Системз, Инк. Устройство и способ получения рентгеновского изображения с применением плоской панели изображения из аморфного кремния
EP1223464A2 (en) * 2001-01-10 2002-07-17 Eastman Kodak Company Light-weight imaging assemblies for oncology portal imaging
EP1271239A2 (en) * 2001-06-28 2003-01-02 Eastman Kodak Company Portal imaging assembly with pair of asymmetric screens and method of use
RU2253665C1 (ru) * 2004-08-03 2005-06-10 Щербаков Владимир Алексеевич Люминесцентный состав для маркировки и способ идентификационной маркировки документа с использованием этого состава

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОЛЬШОЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ, под ред. Ишлинского А.Ю., Москва, Научное издательство "Большая Российская энциклопедия", 2000, с.с. 377, 378, 624; . МАРКОВСКИЙ Л.Я. и др., Люминофоры, Москва-Ленинград, Химия, 1966, с.с. 9-12 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20110114887A1 (en) 2011-05-19
CN102105557A (zh) 2011-06-22
WO2010010480A1 (en) 2010-01-28
EP2318476B1 (en) 2018-01-03
EP2318476A1 (en) 2011-05-11
JP2011529111A (ja) 2011-12-01
CN102105557B (zh) 2013-11-13
US8668844B2 (en) 2014-03-11
RU2011106790A (ru) 2012-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8025817B2 (en) Fluorescent ceramic and fabrication method thereof
RU2528671C2 (ru) Cd2O2S МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ
US7655157B2 (en) Doped cadmium tungstate scintillator with improved radiation hardness
CN103249805B (zh) 包含掺杂稀土硅酸盐的发光材料
KR102437581B1 (ko) 양전자 방출 단층촬영용 투명한 세라믹 가넷 신틸레이터 검출기
US20040084655A1 (en) Terbium or lutetium containing scintillator compositions having increased resistance to radiation damage
CN1995274A (zh) 闪烁体材料以及包含该材料的辐射检测器
JP2015502423A (ja) 発光物質、及び発光物質を形成するためのプロセス
JP6103042B2 (ja) 蛍光材料、シンチレータ、並びに放射線変換パネル
WO2003102112A1 (en) Crystalline rare-earth activated oxyorthosilicate phosphor
US8057702B2 (en) Procedure to obtain Gd2O2S: Pr for CT with a very short afterglow
CN112745845A (zh) 用于正电子发射断层摄影（pet）的基于立方石榴石组合物的陶瓷闪烁体
JP2009523689A (ja) 単軸加熱プレス及びフラックス助剤を用いるｇｏｓセラミックの生産方法
JP2021102716A (ja) シンチレータおよび放射線検出器
JP2021102715A (ja) シンチレータおよび放射線検出器

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200714