RU2694592C2 - Устройство определения характеристик для определения характеристик сцинтилляционного материала - Google Patents
Устройство определения характеристик для определения характеристик сцинтилляционного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694592C2 RU2694592C2 RU2017105815A RU2017105815A RU2694592C2 RU 2694592 C2 RU2694592 C2 RU 2694592C2 RU 2017105815 A RU2017105815 A RU 2017105815A RU 2017105815 A RU2017105815 A RU 2017105815A RU 2694592 C2 RU2694592 C2 RU 2694592C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- scintillation material
- determining
- wavelength
- scintillation
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 167
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 199
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 28
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 17
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 claims description 16
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 11
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 claims description 8
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims description 5
- 239000002223 garnet Substances 0.000 claims description 5
- 238000002603 single-photon emission computed tomography Methods 0.000 claims description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 5
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BOYZAERJCXIRAX-UHFFFAOYSA-N lutetium(3+);trisilicate Chemical compound [Lu+3].[Lu+3].[Lu+3].[Lu+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BOYZAERJCXIRAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 23
- -1 gallium Chemical class 0.000 description 10
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005516 deep trap Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000012879 PET imaging Methods 0.000 description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000441 X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- BEZBEMZKLAZARX-UHFFFAOYSA-N alumane;gadolinium Chemical compound [AlH3].[Gd] BEZBEMZKLAZARX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FNCIDSNKNZQJTJ-UHFFFAOYSA-N alumane;terbium Chemical compound [AlH3].[Tb] FNCIDSNKNZQJTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PSNPEOOEWZZFPJ-UHFFFAOYSA-N alumane;yttrium Chemical compound [AlH3].[Y] PSNPEOOEWZZFPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001451 bismuth ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003996 delayed luminescence Methods 0.000 description 1
- 238000010893 electron trap Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000001307 laser spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000904 thermoluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/202—Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being a crystal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к устройству определения характеристик для определения характеристик сцинтилляционного материала, в частности, для датчика ПЭТ. Первый источник излучения облучает сцинтилляционный материал первым излучением с длиной волны менее 450 нм. Второй источник излучения облучает сцинтилляционный материал импульсным вторым излучением с длиной волны более 600 нм и с длительностью импульса, равной или меньшей 50 с, причем прибор обнаружения обнаруживает третье излучение от сцинтилляционного материала в течение и/или после облучения вторым излучением. Третье излучение зависит от количества носителей заряда, захваченных на электронных дефектах сцинтилляционного материала, таким образом, что его можно использовать в качестве индикатора количества электронных дефектов и, следовательно, для определения характеристик сцинтилляционного материала. Технический результат – уменьшение времени и упрощение способа определения характеристик сцинтилляционного материала. 4 н. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к устройству определения характеристик и способу определения характеристик сцинтилляционного материала. Изобретение дополнительно относится к компьютерной программе для управления устройством определения характеристик и к способу изготовления прибора обнаружения ионизирующего излучения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Статья «Effect of Electron Traps on Scintillation of Praseodymium Activated Lu3Al5O12» W. Drozdowski и др., IEEE Transactions on Nuclear Science, volume 56, number 1, pages 320 to 327 (2009) раскрывает измерение возбуждаемых рентгеновским излучением спектров излучения и амплитудных спектров импульсов гамма-излучения Cs-137 в диапазоне от 78 до 600 КэВ и кривых свечения термолюминесценция.
Статья «Non-resonant X-ray/laser interaction spectroscopy as a method for assessing charge competition, trapping and luminescence efficiency in wide band-gap materials» R. J. Poolton и др., Journal of Luminescence, volume 130, pages 1404 to 1414 (2010) раскрывает устройство для нерезонансной рентгеновской/лазерной спектроскопии взаимодействия, которое содержит источник рентгеновского излучения с затвором и модуль импульсного лазерного диода.
В системах ё позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) используются сцинтилляционные материалы для того, чтобы после возбуждения 511 кэВ гамма-квантами испускать видимый или ультрафиолетовый (УФ) свет с высоким фотонным выходом (световым выходом), хорошим энергетическим разрешением, быстрым затуханием сигнала и быстрым нарастанием сигнала. Известными сцинтилляционными материалами, которые как правило удовлетворяют этим свойствам, являются, например, германат висмута (BGO), вольфрамат кадмия (CWO), ортосиликат лютеция (LSO), LSO, модифицированный 10 процентами иттрия вместо лютеция (LYSO), и гранаты на основе гадолиния, подобные лютеций-гадолиний-галлий-алюминиевым гранатам (ЛГГАГ).
Фактическая эффективность этих сцинтилляционных материалов сильно зависит от числа электронных дефектов, т.е. числа ловушек, в сцинтилляционных материалах. Эти ловушки могут быть обусловлены, например, загрязнением исходных материалов, неточной стехиометрией, потерей кислорода или других компонентов соответствующих соединений, подобных галлию, что приводит к дыркам, антиузловым дефектам и так далее. Во время процедуры ПЭТ-визуализации после поглощения 511 кэВ гамма-квантов может быть сгенерировано несколько тысяч электронов и дырок, причем рекомбинация этих носителей заряда в люминесцентных узлах сцинтилляционного материала в идеале должна приводить к большому числу квантов света, которые испускаются в течение короткого периода времени с формой импульса, определяемой временем нарастания в диапазоне, например, от 100 пс до 2 нс и временем спада, например, несколько десятков наносекунд, и которые обнаруживаются оптическим детектором системы ПЭТ-визуализации в течение времени интегрирования, например, нескольких сотен наносекунд. Однако, при наличии электронных дефектов носители заряда будут частично улавливаться в этих дефектах, вызывая замедленную люминесценцию или приводя к нелюминесцирующей рекомбинации. Это может привести к изменению фотонного выхода, более низкому энергетическому разрешению, более низкой временной эффективности, т.е. увеличенному времени разрешения совпадений (CRT) и ухудшению качества изображения. Поэтому сцинтилляционный материал должен быть охарактеризован в отношении его ожидаемой эффективности, и только сцинтилляционные материалы, которые имеют требуемую эффективность, должны выбираться и использоваться для изготовления ПЭТ прибора обнаружения.
Известная методика определения характеристик основана на измерении рентгеновского послесвечения. Сцинтилляционный материал облучают рентгеновским импульсом, имеющим относительную высокую радиационную дозу до 1 Гр и затем измеряют сигнал послесвечения, причем сцинтилляционный материал характеризуется на основе измеренного сигнала послесвечения. Однако, этот метод требует измерения сигнала послесвечения по очень большому динамическому диапазону, который может составлять около шести порядков величины, и в течение очень долгого периода времени, т.е. до дней, что может сделать выполнение измерения очень трудоемким.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения состоит в предоставлении устройства определения характеристик и способа определения характеристик сцинтилляционного материала, что обеспечивает возможность менее трудоемкого определения характеристик сцинтилляционного материала. Дополнительная цель настоящего изобретения состоит в предоставлении компьютерной программы управления устройством определения характеристик и предоставлении способа изготовления прибора обнаружения ионизирующего излучения.
В первом аспекте настоящего изобретения представлено устройство определения характеристик сцинтилляционного материала, причем устройство определения характеристик содержит:
- источник первого излучения для облучения сцинтилляционного материала первым излучением с длиной волны менее 450 нм,
- источник второго излучения для облучения сцинтилляционного материала импульсным вторым излучением с длиной волны более 600 нм и с длительностью импульса, равной или меньшей 50 с, после облучения сцинтилляционного материала первым излучением, и
- прибор обнаружения третьего излучения от сцинтилляционного материала в течение и/или после облучения вторым излучением, которое можно использовать в качестве индикатора количества ловушек, захватывающих носители заряда, для того, чтобы создать возможность для определения характеристик сцинтилляционного материала на основе обнаруженного третьего излучения.
Благодаря облучению сцинтилляционного материала первым излучением с длиной волны менее 450 нм, в зоне проводимости могут генерироваться электроны, а в валентной зоне могут генерироваться дырки. Большая часть этих носителей заряда может рекомбинировать в люминесцентных узлах сцинтилляционного материала и, таким образом, может генерироваться люминесцентное излучение. Однако, некоторые носители заряда могут застревать в электронных дефектах сцинтилляционного материала. При облучении сцинтилляционного материала вторым излучением с длиной волны более 600 нм, эти захваченные носители заряда могут быть высвобождены в зону проводимости или валентную зону соответственно, где они перемещаются, и высвобожденные носители заряда могут генерировать люминесцентное излучение в люминесцентных узлах сцинтилляционного материала. Это люминесцентное излучение, которое можно рассматривать как фотостимулированную люминесценцию (ФСЛ), может быть третьим излучением, которое обнаруживают прибором обнаружения.
Поскольку третье излучение зависит от количества носителей заряда, захваченных на электронных дефектах сцинтилляционного материала, третье излучение можно использовать в качестве индикатора количества электронных дефектов, захватывающих носители заряда, и, следовательно, для определения характеристик сцинтилляционного материала. Кроме того, поскольку, по сравнению с основанным на послесвечении определением характеристик, для измерения третьего ФСЛ излучения требуется меньший диапазон динамических измерений и гораздо меньше времени измерения, определение характеристик может быть более простым и менее трудоемким.
Поскольку второе импульсное излучение имеет относительно короткую длительность импульса, равную или меньшую 50 с, можно уменьшить нагревание сцинтилляционного материала за счет облучения вторым излучением и сопровождающие тепловые эффекты, которые могут ухудшить качество оптического обнаружения третьего излучение. Это может привести к дальнейшему улучшенному определению характеристик сцинтилляционного материала.
Устройство определения характеристик предпочтительно выполнено с возможностью определения характеристик сцинтилляционного материала для ПЭТ, сцинтилляционного материала для однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) и/или сцинтилляционного материала для компьютерной томографии (КТ). Кроме того, устройство определения характеристик предпочтительно выполнено с возможностью определения характеристик сцинтилляционного материала, содержащего BGO и/или CWO, и/или LSO, и/или LSO, и/или гранат на основе гадолиния.
Сцинтилляционный материал, характеристики которого определяются устройством определения характеристик, может быть готовым сцинтиллятором, таким как готовый сцинтилляционный стержень, который должен использоваться в устройстве обнаружения для обнаружения ионизирующего излучения. Однако, сцинтилляционный материал также может быть исходным материалом, т.е. исходным порошковым материалом, который используется для получения готового сцинтиллятора, или сцинтилляционный материал может быть промежуточным продуктом, который, по отношению к производственному процессу получения готового сцинтиллятора, находится между исходным материалом и готовым сцинтиллятором, причем промежуточный продукт может быть слитком.
Источником второго излучения предпочтительно является светоизлучающий диод или лазер. Он предпочтительно выполнен с возможностью излучения красного света с длиной волны более 600 нм или излучения инфракрасного света. Источник второго излучения может быть выполнен с возможностью облучения сцинтилляционного материала единственным импульсом второго излучения или несколькими импульсами второго излучения. Источник первого излучения предпочтительно выполнен с возможностью облучения сцинтилляционного материала ионизирующим излучением, в частности, рентгеновским излучением и/или ионизирующим УФ-излучением и/или гамма-излучением в качестве первого излучения. Однако, в варианте осуществления источник первого излучения может быть выполнен с возможностью облучения сцинтилляционного материала неионизирующим УФ-излучением или излучением в видимой части спектра с длиной волны менее 450 нм. Также источник первого излучения предпочтительно выполнен с возможностью облучения сцинтилляционного материала импульсным излучением.
В варианте осуществления источник второго излучения выполнен с возможностью облучения сцинтилляционного материала после того, как сцинтилляционный материал был облучен первым излучением, сначала вторым излучением с первой длиной волны более 600 нм, а затем вторым излучением со второй длиной волны, причем вторая длина волны меньше первой длины волны. Таким образом, сначала, после того, как сцинтилляционный материал был облучен первым излучением, сцинтилляционный материал можно облучать одним или несколькими импульсами с первой длиной волны, причем третье излучение обнаруживается в течение и/или после облучения импульсным вторым излучением с первой длиной волны. Затем сцинтилляционный материал можно облучать одним или несколькими дополнительными импульсами второго излучения со второй длиной волны, причем вторая длина волны меньше первой длины волны, и при этом в течение и/или после облучения одним или несколькими дополнительными импульсами второго излучения обнаруживается третье излучение. Это облучение и процедура обнаружения могут быть продолжены с помощью дополнительных импульсов второго излучения с меньшими длинами волн, т.е. сцинтилляционный материал можно облучать одним или несколькими импульсами второго излучения с первой длиной волны, затем сцинтилляционный материал можно облучать одним или несколькими импульсами второго излучения со второй длиной волны, с последующим облучением сцинтилляционного материала одним или несколькими импульсами второго излучения с третьей длиной волны, и так далее, причем с уменьшением длин волн, т.е. вторая длина волны меньше первой длины волны, третья длина волны меньше второй длины волны и так далее. Это позволяет обнаруживать третье излучение в зависимости от длины волны импульсного второго излучения, которое, в свою очередь, позволяет выделить (дифференцировать) ловушки носителей заряда на различных энергетических уровнях. Первая длина волны составляет более 600 нм. Одна или несколько из последующих длин волн, т.е., например, вторая длина волны, может также быть более 600 нм, или они могут быть равны или менее 600 нм.
Если сцинтилляционный материал облучают различными импульсами второго излучения с различными, уменьшающимися длинами волн, третье излучение в течение определенного импульса второго излучения может быть обнаружено во время облучения импульсом второго излучения и/или после облучения импульсом второго излучения и до последующего облучения следующим импульсом второго излучения, который может иметь ту же длину волны, что и предыдущий импульс второго излучения, или который может иметь меньшую длину волны.
Для того, чтобы предоставить несколько импульсов второго излучения c различными длинами волн, источник второго излучения может включать в себя несколько источников суб-излучения с различными длинами волн. Однако, источник второго излучения может быть также единственным источником излучения, который в состоянии предоставить различные длины волн, для того, чтобы облучать сцинтилляционный материал импульсами второго излучения с различными длинами волн. Кроме того, если источник второго излучения предоставляет несколько импульсов второго излучения с различными длинами волн, импульсы второго излучения имеют длительность импульса, равную или меньшую 50 с.
В варианте осуществления прибор обнаружения выполнен с возможностью генерирования сигнала обнаружения в зависимости от обнаруженного третьего излучения, причем устройство определения характеристик дополнительно содержит вычислительный блок для интегрирования сигнала обнаружения с тем, чтобы создать возможность для определения характеристик сцинтилляционного материала на основе интегрированного сигнала обнаружения. Интегрированный сигнал обнаружения может рассматриваться в качестве показателя количества освобожденных носителей заряда и, таким образом, неблагоприятного воздействия электронных дефектов на люминесценцию. Поэтому, интегрированный сигнал обнаружения очень подходит для определения характеристик сцинтилляционного материала.
Сцинтилляционный материал генерирует люминесценцию с длиной волны люминесценции при облучении ионизирующим излучением, причем прибор обнаружения предпочтительно выполнен с возможностью обнаружения излучения с длиной волны люминесценции. В частности, прибор обнаружения содержит фильтр длин волн, выполненный с возможностью позволить свету с длиной волны люминесценции проходить фильтр длин волн, и фотодетектор для обнаружения отфильтрованного света. Использование этого фильтра длин волн улучшает точность обнаружения третьего излучения, которое, в свою очередь, может привести к дополнительному улучшенному определению характеристик сцинтилляционного материала.
В варианте осуществления устройство определения характеристик выполнено так, что временной интервал между прекращением облучения сцинтилляционного материала первым излучением и началом облучения сцинтилляционного материала вторым излучением равен 500 с или менее, еще более предпочтительно менее 100 с. Кроме того, этот временной интервал может быть более 60 с. Таким образом, третье излучение может быть обнаружено очень быстро после того, как облучение первым излучением было остановлено, что может привести к относительно короткому времени определения характеристик.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения предложен способ определения характеристик сцинтилляционного материала, причем способ определения характеристик включает в себя:
- облучение сцинтилляционного материала первым излучением с длиной волны менее 450 нм,
- облучение сцинтилляционного материала импульсным вторым излучением с длиной волны более 600 нм и с длительностью импульса, равной или меньшей 50 с, после облучения сцинтилляционного материала первым излучением,
- обнаружение третьего излучения от сцинтилляционного материала в течение и/или после облучения вторым излучением, которое можно использовать в качестве индикатора количества ловушек, захватывающих носители заряда, для того, чтобы создать возможность для определения характеристик сцинтилляционного материала на основе обнаруженного третьего излучения.
В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ изготовления прибора обнаружения ионизирующего излучения, причем способ изготовления включает в себя:
- предоставление сцинтилляционного материала, который генерирует люминесценцию при облучении ионизирующим излучением, и предоставление датчика для обнаружения люминесценции,
- определение характеристик сцинтилляционного материала путем выполнения способа определения характеристик по п.12,
- выбор сцинтилляционного материала, который должен использоваться для изготовления прибора обнаружения, на основе определения характеристик,
- изготовление прибора обнаружения на основе выбранного сцинтилляционного материала и предоставленного датчика.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения предложена компьютерная программа для управления устройством определения характеристик по п.1, причем компьютерная программа включает в себя средство программного кода для побуждения устройства определения характеристик выполнять этапы способа определения характеристик по п.12, когда компьютерная программа выполняется на компьютере, управляя устройством определения характеристик.
Следует понимать, что устройство определения характеристик по п. 1, способ определения характеристик по п. 12, способ изготовления по п. 13 и компьютерная программа по п. 14 имеют аналогичные и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, в частности, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения.
Следует понимать, что предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения также может представлять собой любую комбинацию зависимых пунктов формулы изобретения или вышеуказанных вариантов осуществления с соответствующим независимым пунктом формулы изобретения.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут очевидны и объяснены со ссылкой на описанные ниже варианты осуществления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На следующих чертежах:
Фиг. 1 схематично и примерно представляет вариант осуществления устройства определения характеристик сцинтилляционного материала,
Фиг. 2 представляет блок-схему, примерно иллюстрирующую вариант осуществления способа определения характеристик сцинтилляционного материала,
Фиг. 3 представляет блок-схему, примерно иллюстрирующая вариант осуществления способа изготовления прибора обнаружения ионизирующего излучения, и
Фиг. 4 иллюстрирует различия в чувствительности методики определения характеристик на основе послесвечения и чувствительности методики определения характеристик на основе ФСЛ.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Фиг. 1 схематично и примерно представляет вариант осуществления устройства определения характеристик сцинтилляционного материала. Устройство 1 определения характеристик содержит источник 2 первого излучения для облучения сцинтилляционного материала 3 ионизирующим первым излучением 4, которое может быть, например, рентгеновскими излучением, УФ-излучением или гамма-излучением. Предпочтительно, чтобы источник 2 первого излучения был выполнен с возможностью облучать сцинтилляционный материал 3 импульсом излучения. Импульс излучения может иметь длительность импульса несколько секунд, т.е., например, в диапазоне от 1 с до 30 с, если ионизирующее первое излучение является гамма-излучением или рентгеновским излучением, и в диапазоне от секунды до нескольких минут, т.е., например, в диапазоне от 1 с до 10 мин, если первое излучение является УФ-излучением.
Устройство 1 определения характеристик дополнительно содержит источник 5 второго излучения, предназначенный для облучения сцинтилляционного материала 3 вторым излучением 6 с длиной волны более 600 нм, после того, как сцинтилляционный материала 3 был облучен первым излучением 4. Таким образом, в то время как источник 2 первого излучения облучает сцинтилляционный материал 3 первым излучением 4, источник 5 второго излучения не облучает сцинтилляционный материал 3 вторым излучением 6. Сцинтилляционный материал 3 облучается только вторым излучением 6 после того, как облучения первым излучением 4 было завершено. В этом варианте осуществления источник 5 второго излучения является светоизлучающим диодом или инфракрасным лазером, который выполнен с возможностью подачи импульсного излучения в качестве второго излучения. Импульсное излучение имеет длительность равную или меньшую 50 с. В частности, длительность импульса предпочтительно менее 40 с, еще более предпочтительно менее 20 с и даже еще более предпочтительно менее 10 с.
Устройство 1 определения характеристик также содержит прибор 9 обнаружения третьего излучения 12 от сцинтилляционного материала 3 в течение и после облучения импульсом 6 второго излучения для того, чтобы создать возможность для определения характеристик сцинтилляционного материала 3 на основе обнаруженного третьего излучения 12.
Сцинтилляционный материал 3 генерирует люминесценцию с длиной волны люминесценции при облучении ионизирующим излучением. Такая люминесценция с длиной волны люминесценции также может быть сгенерирована, если носители заряда, захваченные на электронных дефектах внутри сцинтилляционного материала 3, выпускаются в зону проводимости или валентную зону соответственно, потому что освобожденные носители заряда затем могут двигаться и генерировать люминесценцию на люминесцентных узлах сцинтилляционного материала. Люминесцентные узлы предпочтительно формируются ионами церия (Ce3+). Однако сцинтилляционный материал также может содержать другие люминесцентные узлы, такие как другие редкоземельные ионы, например, ионы празеодима (Pr3+), ионы европия (Eu3+ или Eu2+), ионы тербия (Tb3+) и так далее. Сцинтиллятор также может содержать нередкоземельные ионы в качестве люминесцентных узлов, такие как ионы таллия (Tl+), ионы висмута (Bi3+) и так далее.
Носители заряда высвобождаются из ловушек с помощью импульса 6 второго излучения, причем возникающая в результате люминесценция, т.е. третье излучение 12, обнаруживается прибором 9 обнаружения. Для того чтобы улучшить точность обнаружения люминесценции, устройство 9 обнаружения содержит фильтр длин волн, выполненный с возможностью позволить свету с длиной волны люминесценции проходить фильтр 7 длин волн, и фотодетектор 8 для обнаружения отфильтрованного третьего излучения 12.
Устройство 1 определения характеристик выполнено так, что временной интервал между прекращением облучения сцинтилляционного материала 3 первым излучением 4 и началом облучения сцинтилляционного материала 3 вторым излучением 6 равен или менее 10 с. Таким образом, импульс второго излучения, который может быть инфракрасным импульсом, может быть подан сразу после возбуждения импульсом первого излучения таким образом, что все измерение может быть выполнено в течение нескольких секунд или минут. Можно использовать дозу инфракрасного облучения, которая эквивалентна числу фотонов, поглощенных на см3 сцинтилляционного материала, в диапазоне от 1016 до 1021, в частности, в диапазоне от 1016 до 1019.
Фотодетектор 8 выполнен с возможностью генерирования сигнала обнаружения в зависимости от обнаруженного третьего излучения 12, причем устройство 1 определения характеристик дополнительно содержит вычислительный блок 10 для интегрирования сигнала обнаружения для того, чтобы создать возможность для определения характеристик сцинтилляционного материала на основе интегрированного сигнала обнаружения. Интегрирование может дать значение интегрирования, которое может быть показано на блоке 11 вывода, таком как дисплей.
Сцинтилляционный материал, характеристики которого определяются устройством 1 определения характеристик, предпочтительно является сцинтилляционным материалом для ПЭТ, сцинтилляционным материалом для ОФЭКТ или сцинтилляционным материалом для КТ. В частности, сцинтилляционный материал содержит BGO, CWO, LSO, LYSO или гранат на основе гадолиния, подобный гадолиний-алюминиевому гранату (Gd3Al5O12, GdAG), гадолиний-галлий-алюминиевому гранату (Gd3Ga5-xAlxO12, GdGAG), иттрий-гадолиний-галлий-алюминиевому гранату (Y3-xGdxGa5-yAlyO12, YGGAG) или тербий-гадолиний-галлий-алюминиевому гранату (Tb3-xGdxGa5-yAlyO12, TbGGAG). Однако, сцинтилляционный материал также может содержать другой гранат, подобный лютеций-алюминиевому гранату (Lu3Al5O12, LuAG), лютеций- галлий-алюминиевому гранату (Lu3Ga5-xAlxO12, LuGAG), иттрий-алюминиевому гранату (Y3Al5O12, YAG) или тербий-алюминиевому гранату (Tb3Al5O12, TbAG). Сцинтилляционный материал также может содержать химическую смесь из по меньшей мере двух упомянутых гранатов, т.е. твердые растворы.
Далее вариант осуществления способа определения характеристик сцинтилляционного материала будет иллюстративно описан со ссылкой на блок-схему, показанную на Фиг. 2.
На этапе 101 сцинтилляционный материал 3 облучают ионизирующим первым излучением 4. На этапе 102, после того, как облучение первым излучением 4 было остановлено, сцинтилляционный материал 3 облучают вторым излучением 6 с длиной волны более 600 нм и третьим излучением 12, т.е. фотостимулированная люминесценция от сцинтилляционного материала 3 обнаруживается в течение и после облучения вторым излучением 6. В частности, на этапе 102 генерируют сигнал обнаружения, который указывает на третье излучение 12 от сцинтилляционного материала 3. На этапе 103 генерируемый сигнал обнаружения интегрируют, создавая тем самым значение интегрирования, которое демонстрируют на блоке 11 вывода на этапе 104. На основе этого значения интегрирования пользователь может выбрать подходящие сцинтилляционные материалы.
Устройство 1 определения характеристик предпочтительно дополнительно содержит блок 15 управления для управления различными компонентами устройства 1 определения характеристик в соответствии со способом определения характеристик. Однако, в другом варианте осуществления устройство определения характеристик также может быть, по меньшей мере частично, с ручным управлением.
Далее вариант осуществления способа изготовления прибора обнаружения для обнаружения ионизирующего излучения будет иллюстративно описан со ссылкой на блок-схему, показанную на Фиг. 3.
На этапе 201 предоставляют сцинтилляционный материал, который генерирует люминесценцию при облучении ионизирующим излучением. Кроме того, на этапе 201 предоставляют детектор для обнаружения люминесценции. На этапе 202 определяют характеристики сцинтилляционного материала, как описано выше со ссылкой на Фиг. 2, т.е. для сцинтилляционного материала определяют значения интегрирования. На этапе 203 на основе определенного соответствующего значения интегрирования принимают решение, какой сцинтилляционный материал следует использовать для изготовления прибора обнаружения. Например, если соответствующее значение интегрирования меньше, чем предварительно заданное пороговое значение, то соответствующий сцинтилляционный материал может быть выбран для использования при изготовлении прибора обнаружения. Если соответствующее значение интегрирования больше, чем это предварительно заданное пороговое значение, соответствующий сцинтилляционный материал не может использоваться для изготовления прибора обнаружения. На этапе 204 на основе выбранного сцинтилляционного материала и предоставленного датчика изготавливают прибор обнаружения.
Длина волны второго излучения может быть выбрана в соответствии с ожидаемыми энергетическими глубинами электронных дефектов так, чтобы освобождение носителей заряда из ловушки выполнялось эффективно. Кроме того, эта длина волны может выбираться таким образом, чтобы не происходило генерации непосредственной люминесценции, т.е. люминесценции не генерируемой носителями заряда, высвобождаемыми из электронных дефектов. В основном по этим причинам, длина волны второго излучения составляет более 600 нм, а предпочтительно более 650 нм.
Известная методика определения характеристик, которая была описана вначале и которая основана на измерении рентгеновского послесвечения, очень ограничена, в первую очередь потому, что носители заряда из относительно глубоких ловушек не могут быть высвобождены в разумное время. В противоположность этому, методика определения характеристик, основанная на ФСЛ, которая описана выше со ссылкой на Фиг. 1 и 2, делает возможным быстрое и менее трудоемкое определение общего числа захваченных носителей заряда, также включая носители заряда, захваченные на относительно глубоких ловушках.
Фиг. 4 примерно иллюстрирует различия в чувствительности методики определения характеристик на основе послесвечения и чувствительности методики определения характеристик на основе ФСЛ.
На Фиг. 4 I обозначает нормированную интенсивность и t обозначает время в секундах. Показаны три различных графика 12, 13, 14, соответствующие трем различным образцам GdGaG. Стрелка 16 указывает на послесвечение, после того, как соответствующий образец GdGaG был облучен УФ-излучением, а стрелка 17 указывает на ФСЛ, после того, как соответствующий образец GdGaG был облучен инфракрасным импульсом. Послесвечение 16, т.е. затухающий сигнал, измеряют в течение промежутка времени 300 с. Это измерение осуществляют с помощью чувствительного фотоэлектронного умножителя (ФЭУ). Сигнал обнаружения послесвечения после нескольких сотен секунд очень слабый, так что этот способ измерения ограничен. Однако после возбуждения инфракрасным световым импульсом носители заряда, которые были захвачены в глубоких ловушках и которые все еще не были термически возбуждены, высвобождаются и легко могут быть измерены как ФСЛ 17. Вследствие этого методика ФСЛ намного более чувствительна, чем методика послесвечения.
Устройство определения характеристик и способ определения характеристик могут быть выполнены с возможностью выбора сцинтилляционных кристаллов или керамики, особенно для ПЭТ-, ОФЭКТ- или КТ-визуализации. Кроме того, устройство определения характеристик и способ определения характеристик можно использовать для выбора сцинтилляционных кристаллов или керамики для комбинированной системы визуализации, подобной системе визуализации, объединяющей a) ПЭТ- или ОФЭКТ-визуализацию с b) КТ- или магнитно-резонансной (МР) визуализацией или ультразвуковой (УЗ) визуализацией.
Сцинтилляционный материал, характеристики которого определяются с помощью устройства определения характеристик и способа определения характеристик, может включать в себя сцинтилляционные стержни, т.е. готовые сцинтилляторы, которые используются для изготовления прибора обнаружения ионизирующего излучения. Однако сцинтилляционный материал также может включать в себя контрольные структуры, которые были выполнены из сцинтилляционного исходного материала при условиях получения, которые также используются для получения готовых сцинтилляторов. Контрольные структуры могут быть, например, дисками, которые могут иметь толщину в диапазоне от сотен микрометров до нескольких миллиметров, т.е., например, в диапазоне от 100 мкм до 10 мм. Сцинтилляционный материал, характеристики которого определяются, также может быть сцинтилляционным порошком, который может быть получен из сцинтилляционного исходного материал, причем сцинтилляционный исходный материал может включать в себя порошки оксидов, например, лютеция, гадолиния, галлия, алюминия и так далее. Кроме того, характеристики самого соответствующего сцинтилляционного исходного материала могут быть определены устройством определения характеристик и способом для того, чтобы определить, должен ли этот сцинтилляционный исходный материал использоваться для получения готовых сцинтилляторов.
Источник второго излучения может быть выполнен с возможностью облучения произвольной стороны сцинтилляционного материала, т.е., например, образца сцинтилляционного материала, характеристики которого фактически определяются. Кроме того, прибор обнаружения в составе устройства определения характеристик предпочтительно находится в оптическом контакте со сцинтилляционным материалом либо непосредственно, либо через, например, оптическое волокно или оптически связывающую жидкость, которая передает третье излучение от сцинтилляционного материала на фотодетектор прибора обнаружения. Фотодетектор может содержать кремниевый диод, ФЭУ или кремниевый фотоумножитель (КФУ).
Хотя в описанных выше вариантах осуществления сцинтилляционный материал облучался ионизирующим первым излучением, в других вариантах осуществления сцинтилляционный материал может также облучаться неионизирующим первым излучением, подобным неионизирующему УФ-излучению или излучению в видимом диапазоне с длиной волны менее 450 нм. Если первое излучение является неионизирующим УФ-излучением или светом в видимой части спектра с длиной волны менее 450 нм, может генерироваться соответствующий импульс излучения с длительностью импульса в диапазоне от секунды до нескольких минут, т.е., например, в диапазоне от 1 с до 10 мин.
Хотя в описанных выше вариантах осуществления источник второго излучения облучает сцинтилляционный материал импульсным вторым излучением с определенной длиной волны более 600 нм, в других вариантах осуществления источник второго излучения может облучать сцинтилляционный материал различными импульсами второго излучения с различными длинами волн, причем длины волн следующих подряд импульсов второго излучения одинаковы или уменьшаются. В частности, сцинтилляционный материал можно облучать импульсом второго излучения с первой длиной волны, затем импульсом второго излучения со второй длиной волны, с последующим импульсом второго излучения с третьей длиной волны и так далее, причем с уменьшением длин волн, т.е. вторая длина волны меньше первой длины волны, третья длина волны меньше второй длины волны и так далее. Первая длина волны более 600 нм, в то время как одна, несколько или все из последующих длин волн могут быть равны или менее 600 нм. Однако, также возможно, что все последующие длины волн более 600 нм.
В течение и/или после облучения сцинтилляционного материала импульсом второго излучения с определенной длиной волны обнаруживают третье излучение, причем это обнаружение третьего излучения для этой определенной длины волны импульса второго излучения выполняют перед облучением сцинтилляционного материала следующим импульсом второго излучения с другой, меньшей длиной волны. Таким образом, третье излучение может быть обнаружено в зависимости от длины волны импульсов второго излучения. Например, для каждой длины волны сигнал обнаружения может быть сгенерирован в зависимости от обнаруженного третьего излучения и сигнал обнаружения может быть интегрирован, причем интегрированный сигнал обнаружения, определенный для определенной длины волны, можно использовать для оценки числа носителей заряда, высвобождаемых из ловушек с использованием соответствующей длины волны второго излучения. Это делает возможной оценку числа ловушек на различных энергетических уровнях.
Источник второго излучения может включать в себя несколько источников суб-излучения для предоставление различных длин волн. Таким образом, информация о глубине ловушек может быть получена при использовании нескольких источников суб-излучения и при их работе последовательно с уменьшаемыми длинами волн, т.е. с увеличивающейся энергией фотонов. Если энергия фотона слишком мала, т.е. меньше, чем разность энергий, необходимая для переведения захваченных носителей заряда оптически в зону проводимости или валентную зону соответственно, захваченные носители заряда не могут быть переведены в зону проводимости или валентную зону соответственно, поскольку ловушки слишком глубоки, и никакого сигнала обнаружения не получают. С ростом энергии фотонов глубины ловушек, из которых носители заряда могут переводиться в зону проводимости или валентную зону соответственно, увеличиваются. Это дает возможность разрешения (различения) ловушек на различных энергетических уровнях, при условии, что последовательно используют источники суб-излучения с уменьшающимися длинами волн, поскольку ловушки, которые освобождаются излучением с низкой энергией фотонов, также будут освобождаться фотонами с большей энергией.
Специалисты в данной области техники при практической реализации заявленного изобретения, из изучения рисунков, раскрытия и приложенной формулы изобретения смогут понять и осуществить другие варианты к раскрытым вариантам осуществления.
В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, а формы единственного числа не исключают множества.
Единственный блок или устройство может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в формуле изобретения. Сам факт того, что некоторые меры перечислены во взаимно отличных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация этих мер не может быть использована с преимуществом.
Процедуры, такие как вычисление значение интегрирования и управления устройством определения характеристик в соответствии со способом определения характеристик могут быть реализованы в виде средства программного кода компьютерной программы и/или в виде специализированных аппаратных средств.
Компьютерная программа может сохраняться/распространяться на подходящем носителе, таком как оптический носитель данных (информации) или твердотельный носитель информации, поставляемых вместе с или как часть других аппаратных средств, но также могут распространяться в других формах, таких как через Интернет или другие проводные или беспроводные телекоммуникационные системы.
Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны быть истолкованы как ограничивающие объем.
Изобретение относится к устройству определения характеристик для определения характеристик сцинтилляционного материала, в частности, для датчика ПЭТ. Источник первого излучения облучает сцинтилляционный материал первым излучением с длиной волны менее 450 нм. Затем источник второго излучения облучает сцинтилляционный материал импульсным вторым излучением с длиной волны более 600 нм и с длительностью импульса, равной или меньшей 50 с, причем прибор обнаружения обнаруживает третье излучение от сцинтилляционного материала в течение и/или после облучения вторым излучением. Третье излучение зависит от количества (числа) носителей заряда, захваченных на электронных дефектах сцинтилляционного материала таким образом, что его можно использовать в качестве индикатора количества электронных дефектов и, таким образом, для определения характеристик сцинтилляционного материала. Это определение характеристик может быть выполнено относительно быстро и сравнительно простым способом.
Claims (24)
1. Устройство (1) определения характеристик сцинтилляционного материала (3), содержащее:
- источник (2) первого излучения для облучения сцинтилляционного материала (3) первым излучением (4) с длиной волны менее 450 нм,
- источник (5) второго излучения для облучения сцинтилляционного материала (3) импульсным вторым излучением (6) с длиной волны более 600 нм и с длительностью импульса, равной или меньшей 50 с, после облучения сцинтилляционного (3) материала первым излучением (4),
- прибор (9) обнаружения третьего излучения (12) от сцинтилляционного материала (3) в течение и/или после облучения вторым излучением (6), причем третье излучение можно использовать в качестве индикатора количества ловушек, захватывающих носители заряда, с тем, чтобы создать возможность для определения характеристик сцинтилляционного материала (3) на основе обнаруженного третьего излучения (12).
2. Устройство определения характеристик по п.1, в котором источник (2) первого излучения выполнен с возможностью облучения сцинтилляционного материала (3) ионизирующим излучением.
3. Устройство определения характеристик по п.2, в котором источник (2) первого излучения выполнен с возможностью облучения сцинтилляционного материала (3) рентгеновским излучением и/или УФ-излучением, и/или гамма-излучением в качестве первого излучения (4).
4. Устройство определения характеристик по п.1, в котором источник (2) первого излучения выполнен с возможностью облучения сцинтилляционного материала (3) неионизирующим УФ-излучением или излучением в видимой части спектра с длиной волны менее 450 нм.
5. Устройство определения характеристик по п.1, в котором источник (5) второго излучения выполнен с возможностью облучения сцинтилляционного материала (3), после облучения сцинтилляционного (3) материала первым излучением (4), сначала вторым излучением с первой длиной волны более 600 нм, а затем вторым излучением со второй длиной волны, причем вторая длина волны меньше первой длины волны.
6. Устройство определения характеристик по п.1, в котором прибор (9) обнаружения выполнен с возможностью генерирования сигнала обнаружения в зависимости от обнаруженного третьего излучения (12), причем устройство (1) определения характеристик дополнительно содержит вычислительный блок (10) для интегрирования сигнала обнаружения с тем, чтобы создать возможность для определения характеристик сцинтилляционного материала (3) на основе интегрированного сигнала обнаружения.
7. Устройство определения характеристик по п.1, в котором сцинтилляционный материал (3) генерирует люминесценцию с длиной волны люминесценции при облучении ионизирующим излучением, причем прибор (9) обнаружения выполнен с возможностью обнаружения излучения с длиной волны люминесценции.
8. Устройство определения характеристик по п.7, в котором прибор (9) обнаружения содержит фильтр (7) длин волн, выполненный с возможностью позволить свету (12) с длиной волны люминесценции проходить фильтр (7) длин волн, и фотодетектор (8) для обнаружения отфильтрованного света.
9. Устройство определения характеристик по п.1, при этом устройство (1) определения характеристик выполнено так, что временной интервал между прекращением облучения сцинтилляционного материала (3) первым излучением (4) и началом облучения сцинтилляционного материала (3) вторым излучением (6) равен 500 с или менее.
10. Устройство определения характеристик по п.1, при этом устройство (1) определения характеристик выполнено с возможностью определения характеристик сцинтилляционного материала (3) для позитронно-эмиссионной томографии, сцинтилляционного материала (3) для однофотонной эмиссионной компьютерной томографии и/или сцинтилляционного материала (3) для компьютерной томографии.
11. Устройство определения характеристик по п.1, при этом устройство (1) определения характеристик выполнено с возможностью определения характеристик сцинтилляционного материала (3), содержащего германат висмута и/или вольфрамат кадмия, и/или ортосиликат лютеция, и/или ортосиликат лютеция, модифицированный 10-ю процентами иттрия вместо лютеция, и/или гранат на основе гадолиния.
12. Способ определения характеристик сцинтилляционного материала (3), включающий:
- облучение сцинтилляционного материала (3) первым излучением (4) с длиной волны менее 450 нм,
- облучение сцинтилляционного материала (3) импульсным вторым излучением (6) с длиной волны более 600 нм и с длительностью импульса, равной или меньшей 50 с, после облучения сцинтилляционного материала (3) первым излучением (4),
- обнаружение третьего излучения (12) от сцинтилляционного материала (3) в течение и/или после облучения вторым излучением (6), причем третье излучение можно использовать в качестве индикатора количества ловушек, захватывающих носители заряда, для того, чтобы создать возможность для определения характеристик сцинтилляционного материала (3) на основе обнаруженного третьего излучения (12).
13. Способ изготовления прибора обнаружения ионизирующего излучения, включающий:
- предоставление сцинтилляционного материала (3), который генерирует люминесценцию при облучении ионизирующим излучением, и предоставление датчика для обнаружения люминесценции,
- определение характеристик сцинтилляционного материала (3) путем выполнения способа определения характеристик по п.12,
- выбор сцинтилляционного материала (3), который должен использоваться для изготовления прибора (9) обнаружения, на основе определения характеристик,
- изготовление прибора (9) обнаружения на основе выбранного сцинтилляционного материала (3) и предоставленного датчика.
14. Носитель данных, содержащий компьютерную программу для управления устройством определения характеристик по п.1, причем компьютерная программа содержит средство программного кода для побуждения устройства определения характеристик выполнять этапы способа определения характеристик по п.12, когда компьютерная программа выполняется на компьютере, управляя устройством определения характеристик.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP14178160 | 2014-07-23 | ||
EP14178160.9 | 2014-07-23 | ||
PCT/EP2015/065802 WO2016012269A1 (en) | 2014-07-23 | 2015-07-10 | Characterization apparatus for characterizing scintillator material |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017105815A RU2017105815A (ru) | 2018-08-27 |
RU2017105815A3 RU2017105815A3 (ru) | 2019-01-22 |
RU2694592C2 true RU2694592C2 (ru) | 2019-07-16 |
Family
ID=51211700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017105815A RU2694592C2 (ru) | 2014-07-23 | 2015-07-10 | Устройство определения характеристик для определения характеристик сцинтилляционного материала |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10101471B2 (ru) |
EP (1) | EP3172594B1 (ru) |
CN (1) | CN107209275B (ru) |
RU (1) | RU2694592C2 (ru) |
WO (1) | WO2016012269A1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113582679B (zh) * | 2021-07-26 | 2023-02-07 | 江苏师范大学 | 一种白光照明用高显色指数高热稳定性荧光陶瓷及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2173469C2 (ru) * | 1999-05-14 | 2001-09-10 | Горохова Елена Ильинична | Способ обнаружения и регистрации заряженных частиц |
US7202479B2 (en) * | 2002-01-21 | 2007-04-10 | Forschungszentrum Julich Gmbh | Method for assigning a pulse response to one of a plurality of pulse types with different decay times and device for carrying out said method |
WO2008126012A2 (en) * | 2007-04-12 | 2008-10-23 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Determination of a spatial gain distribution of a scintillator |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0353805B1 (en) | 1988-08-05 | 1993-03-03 | Agfa-Gevaert N.V. | Reproduction of x-ray images with photostimulable phosphor |
DE69731061T2 (de) | 1996-07-08 | 2005-10-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Röntgenstrahluntersuchungsvorrichtung mit halbleiterröntgendetektor |
US6123455A (en) * | 1997-05-02 | 2000-09-26 | American Iron And Steel Institute | Phosphor thermometry system |
US5949539A (en) * | 1997-11-10 | 1999-09-07 | American Iron And Steel Institute | Real-time method and apparatus for measuring the decay-time constant of a fluorescing phosphor |
US6307212B1 (en) | 1999-04-01 | 2001-10-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High resolution imaging using optically transparent phosphors |
US6757354B2 (en) * | 2002-09-20 | 2004-06-29 | Invision Technologies, Inc. | Multi-view x-ray imaging of logs |
EP1774362A1 (de) * | 2004-08-02 | 2007-04-18 | Target Systemelectronic GmbH | Optische stabilisierung eines detektors |
US7482602B2 (en) * | 2005-11-16 | 2009-01-27 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Scintillator plate for radiation and production method of the same |
RU2009123461A (ru) * | 2006-11-21 | 2010-12-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl) | Устройство и способ определения энергетической весовой функции детектора блока обнаружения |
CN101652676B (zh) * | 2007-04-12 | 2013-02-13 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 通过施加次级辐射来减少闪烁体中的陷阱效应 |
US8049175B2 (en) | 2009-05-01 | 2011-11-01 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Scintillator operation and control |
US8660235B2 (en) * | 2009-11-03 | 2014-02-25 | Koninklijke Philips N.V. | Computed tomography apparatus |
JP5609327B2 (ja) * | 2010-07-01 | 2014-10-22 | 株式会社大真空 | シンチレータ材料、及びシンチレーション検出器 |
US8957384B2 (en) * | 2011-02-02 | 2015-02-17 | General Electric Company | Gamma ray detector linearity calibration |
US9159462B2 (en) * | 2011-02-22 | 2015-10-13 | Koninklijke Philips N.V. | Detection apparatus |
CN103959097B (zh) * | 2011-12-02 | 2017-05-10 | 皇家飞利浦有限公司 | 包括用于探测x射线辐射的两个闪烁体的探测装置 |
CN103605148B (zh) * | 2013-10-28 | 2016-08-24 | 西北核技术研究所 | 一种高计数率下的伽马能谱测量方法 |
-
2015
- 2015-07-10 CN CN201580040855.XA patent/CN107209275B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2015-07-10 US US15/326,685 patent/US10101471B2/en active Active
- 2015-07-10 WO PCT/EP2015/065802 patent/WO2016012269A1/en active Application Filing
- 2015-07-10 RU RU2017105815A patent/RU2694592C2/ru active
- 2015-07-10 EP EP15736264.1A patent/EP3172594B1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2173469C2 (ru) * | 1999-05-14 | 2001-09-10 | Горохова Елена Ильинична | Способ обнаружения и регистрации заряженных частиц |
US7202479B2 (en) * | 2002-01-21 | 2007-04-10 | Forschungszentrum Julich Gmbh | Method for assigning a pulse response to one of a plurality of pulse types with different decay times and device for carrying out said method |
WO2008126012A2 (en) * | 2007-04-12 | 2008-10-23 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Determination of a spatial gain distribution of a scintillator |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
N.R.J. Poolton et al: "Non-resonant X-ray/laser interaction spectroscopy as a method for assessing charge competition, trapping and luminescence efficiency in wide band-gap materials",JOURNAL OF LUMINESCENCE, ELSEVIER BV NORTH-HOLLAND, NL, vol. 130, no. 8, 1 August 2010 (2010-08-01), pages 1404-1414. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3172594A1 (en) | 2017-05-31 |
WO2016012269A1 (en) | 2016-01-28 |
RU2017105815A3 (ru) | 2019-01-22 |
EP3172594B1 (en) | 2020-09-09 |
RU2017105815A (ru) | 2018-08-27 |
CN107209275A (zh) | 2017-09-26 |
US20170205515A1 (en) | 2017-07-20 |
CN107209275B (zh) | 2019-08-20 |
US10101471B2 (en) | 2018-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6697490B2 (ja) | 安定化光出力を有する画像化応用のための放射線検出器 | |
Yukihara et al. | State of art: Optically stimulated luminescence dosimetry–Frontiers of future research | |
Lucchini et al. | Effect of Mg2+ ions co-doping on timing performance and radiation tolerance of Cerium doped Gd3Al2Ga3O12 crystals | |
Chewpraditkul et al. | Scintillation properties of LuAG: Ce, YAG: Ce and LYSO: Ce crystals for gamma-ray detection | |
Pradhan et al. | Recent developments of optically stimulated luminescence materials and techniques for radiation dosimetry and clinical applications | |
US7098470B2 (en) | Method for non-destructive measuring of radiation dose | |
ter Weele et al. | Intrinsic scintillation pulse shape measurements by means of picosecond x-ray excitation for fast timing applications | |
Marczewska et al. | OSL and RL of LiMgPO4 crystals doped with rare earth elements | |
Prusa et al. | Tailoring and optimization of LuAG: Ce epitaxial film scintillation properties by Mg co-doping | |
Grodzicka et al. | Characterization of LFS-3 scintillator in comparison with LSO | |
ter Weele et al. | The Effect of Self-Absorption on the Scintillation Properties of ${\rm Ce}^{3+} $ Activated ${\rm LaBr} _ {3} $ and ${\rm CeBr} _ {3} $ | |
Trindade et al. | Correlation between thermoluminescence and optically stimulated luminescence of α-Al2O3: C, Mg | |
Moszyński et al. | Energy resolution and slow components in undoped CsI crystals | |
RU2694592C2 (ru) | Устройство определения характеристик для определения характеристик сцинтилляционного материала | |
US9213106B2 (en) | Method of measuring luminescence of a material | |
Mainprize et al. | The effect of phosphor persistence on image quality in digital x‐ray scanning systems | |
Saadatkia et al. | Trap Level Measurements in Wide Band Gap Materials by Thermoluminescence | |
Rawat et al. | The Effect of Codoping on Pulse-Shape Discrimination Properties of Gd 3 Ga 3 Al 2 O 12: Ce Single Crystals | |
Donaldson et al. | A luminescence study of NaMgF3: Dy3+ and NaMgF3: Nd3+ for applications in radiation dosimetry | |
Ubizskii et al. | Set-up for pulsed OSL readout of YAP: Mn dosimetric detectors | |
Bajaj et al. | An introduction to radio-photoluminescence and scintillation for dosimetric applications | |
Nanto et al. | Novel x-ray image sensor using CsBr: Eu phosphor for computed radiography | |
JP7478399B2 (ja) | シンチレータおよびシンチレータ用単結晶の製造方法 | |
JP5414028B2 (ja) | 放射線計測方法 | |
Yanagida | Ionizing Radiation Induced Luminescence |