WO2006018586A1 - Materiau scintillateur dense et rapide a faible luminescence retardee - Google Patents

Materiau scintillateur dense et rapide a faible luminescence retardee Download PDF

Info

Publication number
WO2006018586A1
WO2006018586A1 PCT/FR2005/050658 FR2005050658W WO2006018586A1 WO 2006018586 A1 WO2006018586 A1 WO 2006018586A1 FR 2005050658 W FR2005050658 W FR 2005050658W WO 2006018586 A1 WO2006018586 A1 WO 2006018586A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
equal
less
material according
scintillator material
scintillator
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/050658
Other languages
English (en)
Inventor
Bernard Ferrand
Bruno Viana
Ludivine Pidol
Pieter Dorenbos
Original Assignee
Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34948641&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2006018586(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority to JP2007525327A priority Critical patent/JP5390095B2/ja
Priority to CN200580027017.5A priority patent/CN101001936B/zh
Priority to EP05797578A priority patent/EP1781757B1/fr
Priority to DE602005008444T priority patent/DE602005008444D1/de
Priority to UAA200701338A priority patent/UA93484C2/uk
Priority to EA200700268A priority patent/EA010145B1/ru
Priority to US11/573,323 priority patent/US7651632B2/en
Priority to PL05797578T priority patent/PL1781757T3/pl
Application filed by Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs filed Critical Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs
Publication of WO2006018586A1 publication Critical patent/WO2006018586A1/fr
Priority to US12/622,881 priority patent/US8034258B2/en
Priority to US13/214,648 priority patent/US8574458B2/en
Priority to US14/039,888 priority patent/US9534170B2/en
Priority to US15/358,341 priority patent/US10324198B2/en
Priority to US16/400,195 priority patent/US10890670B2/en
Priority to US17/114,824 priority patent/US20210088678A1/en
Priority to US17/114,841 priority patent/US20210088679A1/en
Priority to US17/992,004 priority patent/US11927708B2/en
Priority to US17/991,989 priority patent/US11927707B2/en

Links

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
    • C09K11/77742—Silicates
    • 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
    • G01T1/2023—Selection of materials
    • 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
    • C09K11/74—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth
    • C09K11/745—Germanates
    • 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
    • C09K11/77744—Aluminosilicates
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4258—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector for detecting non x-ray radiation, e.g. gamma radiation

Definitions

  • the invention relates to scintillator materials, a manufacturing method for obtaining them and the use of said materials, in particular in detectors for gamma rays and / or X-rays.
  • Scintillator materials are widely used in detectors for gamma rays, X-rays, cosmic rays and particles whose energy is of the order of 1 keV and also greater than this value.
  • a scintillator material is a transparent material in the wavelength range of scintillation, which responds to incident radiation by the emission of a light pulse.
  • detectors can be made where the light emitted by the crystal that the detector comprises is coupled to a light detecting means and produces an electrical signal proportional to the number of light pulses received. and their intensity.
  • detectors are used in industry in particular for measurements of thickness or weight, in the fields of nuclear medicine, physics, chemistry, petroleum research.
  • a family of scintillator crystals known and used is that of cerium doped lutetium silicates. Cerium doped Lu 2 SiO 5 is described in US Pat. No. 4,958,080. US Patent 6,624,420 discloses Ce 2x (LUi- 7 Yy) 2 (IX) SiO 5 .
  • 6,437,336 relates to compositions of the Lu 2 (IX) M 2x Si 2 O 7 type , in which M is at least partially cerium. These various scintillator compositions all have in common a high power of stopping high energy radiation, giving rise to an intense light emission with very fast light pulses.
  • a desirable additional property is to reduce the amount of light emitted after stopping the incident radiation, (or delayed luminescence "afterglow” in English). Physically, this phenomenon well known to those skilled in the art is explained by the presence of electronic traps in the crystallographic structure of the material.
  • the scintillation phenomenon is based on the photoelectric effect, which gives rise in the scintillator material to the creation of an electron-hole pair. The electron recombines on an active site (in the scintillators, a site Ce 3+ ) gives rise to the emission of photons, in a process generally well below the microsecond.
  • the aforementioned scintillators, particularly fast, give rise to a pulse duration which decreases with an exponential constant of the order of 40 ns.
  • the trapped electrons on the other hand, do not generate light, but their thermally induced stripping (including at ambient temperature) gives rise to an emission of photons, the afterglow, which is still measurable over times greater than the second.
  • CT scanners Computed Tomography applications
  • PET Positron Emission Tomography
  • the degradation of CT resolution affects the performance of the entire system and therefore the clinician's ability to interpret the result of the complete PET / CT system.
  • the afterglow is known to be very unacceptable for these applications.
  • compositions of the silicate type of lutetium cited in US Pat. No. 4,958,080 (of the "LSO: Ce” type, according to the notations of those skilled in the art) and US Pat. No. 6,624,420 (of the "LYSO: Ce” type) are known to generate an afterglow. significant.
  • the compositions described in US Pat. No. 6,437,336 (of the "LPS: Ce” type) have the advantage of a much less significant afterglow.
  • thermoluminescence see SWS McKeever "Thermoluminescence of solids", Cambridge University Press (1985)
  • This characterization consists of thermally exciting a sample after irradiation and measuring the light emission.
  • a luminous peak close to the ambient temperature at 300 K reflects a more or less important afterglow according to its intensity (dépiegeage).
  • a higher temperature peak indicates the existence of deeper traps less susceptible to thermal excitation at ambient temperature. This is illustrated in Figure 2, taken from the article by L. Pidol et al supra, which shows otherwise the advantage of an LPS type composition in terms of afterglow.
  • the LPS-type compositions have the disadvantage of a lower stopping power than those of the LSO or LYSO type. This state of affairs simply stems from the average atomic number of the compound and the density of the associated phase.
  • thermoluminescence measurements can be carried out with an automated apparatus TL-DA-15, manufactured by RISO (Denmark), schematized in FIG. 3.
  • the heating element, the thermocouple and an "elevator", making it possible to position the sample, are in alignment with the photomultiplier (PM) and optical filters.
  • a pivoting table tilt sample holder
  • actuated by a motor can position the sample at the radioactive source (placed in a lead enclosure) for irradiation step, either between the heating element and the photomultiplier for thermoluminescence measurements.
  • the crystals about 1 mm thick, are heated a few minutes to 672 K.
  • thermoluminescence curves are recorded under a stream of nitrogen, with a constant heating rate, between 313 ° C. and 672 K. Measurements at higher temperatures are rendered impossible by black body radiation (light spontaneously emitted by a substance that is incandescent heated is called black body radiation). Each curve is normalized with respect to the product mass.
  • the emission that interests us is that of the cerium ion, between 350 and 450 nm approximately.
  • suitable filters H3 and 7-59
  • the irradiation is done in situ by a source ⁇ 90 Sr / 90 Y, providing a dose of 3.6 Gray / h in the air.
  • the variable parameters during TL (thermoluminescence) measurements are the dose (irradiation time, 20 s here) and the heating rate (0.5 K / s here).
  • the applicant has discovered that the addition of a divalent alkali M and / or a trivalent metal M 'to a composition of LYSO type makes it possible to reduce the delayed luminescence very significantly.
  • M can be Ca, Mg or Sr (in the form of a divalent cation).
  • the element M comes in substitution of Y or Lu and the element M 'comes in substitution of Si.
  • the products according to the invention thanks to the introduction of M, in particular Ca, can surprisingly reduce the afterglow, without affecting the density in the proportions considered.
  • the scintillator material according to the invention has the formula LU 2 2- Y) Y (YZX) CeXIVI 2 Si (IV) IVI 1 VO 5 (formula I) in which
  • M represents a divalent alkali such as Ca, Mg or Sr and M 'represents a trivalent metal such as Al, Ga or In,
  • (z + v) is greater than or equal to 0.0002.
  • (z + v) is less than or equal to 0.05 and more preferably less than or equal to 0.01, and even less than 0.001.
  • x is greater than 0.0001 and less than 0.001.
  • v can be zero (absence of M '), in which case z is at least 0.0001.
  • the scintillator material according to the invention may be such that v is zero.
  • the scintillator material according to the invention may be such that M is Ca, which corresponds to a particularly suitable composition.
  • the combination of v being zero with M being Ca is particularly suitable.
  • the composition according to the invention then has the following formula: LUJ 2-y) Y (Y -ZX) Ce x CaZSiO 5 (formula II)
  • the scintillator material according to the invention may in particular be such that z is zero.
  • the scintillator material according to the invention may in particular be such that M 'is Al.
  • composition according to the invention then has the following formula:
  • the molar content of element O is substantially 5 times that in (Si + M '), it being understood that this value may vary of the order of + or - 2%.
  • the scintillator material according to the invention can be obtained as a monocrystal by Czochralski type growth.
  • the invention also relates to the use of the scintillator material according to the invention as a component of a radiation detector, in particular by gamma rays and / or X-rays, in particular in Computed Tomography (CT) scanners.
  • CT Computed Tomography
  • the invention also relates to the use of the scintillator material according to the invention as a component of a scintillation detector, in particular for applications in industry, the medical field and / or detection for oil drilling.
  • This includes any scintillator system with continuous acquisition which includes CT tomography, ie "computed tomography" in English). It is also concerned any scintillator system such as tomography by positron emission including flight time ("time of flight" in English), if necessary combined with emission tomography.
  • Composition 1 is a composition of Composition 1:
  • Composition 2 is a composition of Composition 2:
  • the fillers are prepared from the corresponding oxides (Ca, Ce, Lu, Y) so as to obtain the desired formulations.
  • the actual concentrations in the final crystal in Ce and Ca are lower than those introduced by the raw materials by segregation during crystallogenesis.
  • Lu (2-y) Y (yzx) Ce ⁇ CazSi ⁇ 5 have the following compositions at the sample head:
  • Composition 1 gives a significantly lower afterglow than that of the reference composition (of the conventional LYSO type) and a light level estimated at 20,000 photons / Mev under excitation by a gamma ray source
  • LYSO (34,000 photons / MeV) and LSO (approximately 28,000 photons / MeV).
  • Such a luminous level is absolutely not prohibitive for most applications.
  • Bismuth germanate (Bi 4 Ge 3 Oi 2 ), very commonly used, emits only 9000 photons / MeV.
  • the composition 1 makes it possible to retain the stopping power of a composition of the LYSO type, without significantly losing the luminous level, while significantly reducing the afterglow.
  • composition 2 is even more interesting with an afterglow still much lower and a light output of 27,000 photons / MeV.
  • Figure 4 compares the afterglow compositions 1 and 2 with a conventional LSO (reference).

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

L'invention concerne un matériau scintillateur inorganique de formule Lu(2-y)Y(y-z-x)CexMzSi(1-v)M'vO5, où M représente un alcalin bivalent et M' représente un métal trivalent, (z+v) étant supérieur ou égal à 0,0001 et inférieur ou égal à 0,2, z étant supérieur ou égal à 0 et inférieur ou égal à 0,2, v étant supérieur ou égal à 0 et inférieur ou égal à 0,2, 10 x étant supérieur ou égal à 0,0001 et inférieur à 0,1 y allant de (x+z) à 1. Notamment, Ce matériau peut équiper les détecteurs de scintillation pour des applications dans l'industrie, le domaine médical (scanner) et/ou la détection pour le forage pétrolier. La présence de Ca dans le cristal permet de baisser la luminescence retardée tout en conservant un fort pouvoir d'arrêt des rayons haute énergie.

Description

MATERIAU SCINTILLATEUR DENSE ET RAPIDE A FAIBLE LUMINESCENCE RETARDEE
L'invention concerne des matériaux scintillateurs, un procédé de fabrication permettant de les obtenir et l'utilisation desdits matériaux, notamment dans des détecteurs pour rayons gamma et/ou rayons X.
Les matériaux scintillateurs sont largement utilisés dans des détecteurs pour rayons gamma, rayons X, rayons cosmiques et particules dont l'énergie est de l'ordre de 1 KeV et également supérieure à cette valeur. Un matériau scintillateur est un matériau transparent dans le domaine de longueur d'onde de scintillation, qui répond à un rayonnement incident par l'émission d'une impulsion lumineuse.
A partir de tels matériaux, généralement des monocristaux, on peut fabriquer des détecteurs où la lumière émise par le cristal que comprend le détecteur, est couplée à un moyen de détection de la lumière et produit un signal électrique proportionnel au nombre d'impulsions lumineuses reçus et à leur intensité. De tels détecteurs sont utilisés notamment dans l'industrie pour des mesures d'épaisseur ou de grammage, dans les domaines de la médecine nucléaire, de la physique, de la chimie, de la recherche pétrolière. Une famille de cristaux scintillateurs connus et utilisés est celle des silicates de lutécium dopés au cérium. Lu2SiO5 dopé au cérium est décrit dans US 4,958,080. Le brevet US 6,624,420 décrit Ce2x(LUi-7Yy)2(I-X)SiO5. Enfin, US 6,437,336 porte sur les compositions du type Lu2(I-X)M2xSi2O7, où M est au moins partiellement du cérium. Ces diverses compositions de scintillateurs ont toutes en commun de posséder un fort pouvoir d'arrêt des rayonnements de haute énergie, de donner lieu à une émission de lumière intense avec des impulsions lumineuses très rapides.
Une propriété additionnelle souhaitable est de réduire la quantité de lumière émise après arrêt du rayonnement incident, (ou luminescence retardée « afterglow » en anglais). Physiquement, ce phénomène bien connu de l'homme de l'art est expliqué par la présence de pièges électroniques dans la structure cristallographique du matériau. Le phénomène de scintillation repose sur l'effet photo-électrique, qui donne lieu dans le matériau scintillateur à la création d'une paire électron-trou. L'électron en se recombinant sur un site actif (dans les scintillateurs précités, un site Ce3+) donne lieu à l'émission de photons, selon un processus généralement bien inférieur à la microseconde. Les scintillateurs précités, particulièrement rapides, donnent lieu à une durée d'impulsion qui décroît avec une constante exponentielle de premier ordre de l'ordre de 40 ns. Les électrons piégés en revanche ne génèrent pas de lumière, mais leur dépiégeage par excitation thermique (y compris à température ambiante) donne lieu à une émission de photons, l'afterglow, qui reste encore mesurable sur des temps supérieurs à la seconde.
Ce phénomène peut être rédhibitoire dans les applications où l'on cherche à isoler chaque impulsion par des fenêtrages très courts. C'est en particulier le cas des applications de Computed Tomography (scanners « CT »), bien connus dans les secteurs médicaux ou industriels. Lorsque le système CT est couplé à un scanner TEP (Tomographie à Emission de Positons), ce qui devient la norme dans l'industrie, la dégradation de la résolution du CT affecte la performance de l'ensemble du système et donc la capacité du clinicien à interpréter le résultat du système complet TEP/CT. L'afterglow est connu comme étant très rédhibitoire pour ces applications.
Les compositions de type silicates de lutécium citées dans US 4,958,080 (de type « LSO : Ce », selon les notations de l'homme de l'art) et US 6,624,420 (de type « LYSO : Ce ») sont connues pour générer un afterglow significatif. Les compositions décrites dans US 6,437,336 (de type « LPS : Ce ») ont en revanche l'avantage d'un afterglow beaucoup moins important. Ces résultats sont donnés par exemple dans : L. Pidol, A. Kahn-Harari, B. Viana, B. Ferrand, P. Dorenbos, J. de Haas, C.W.E. van Eijk and E. Virey, "Scintillation properties of Lu2Si2O7 : Ce3+, a fast and dense scintillator crystal", Journal of Physics : Condensée/ Matter, 2003, 15, 2091-2102. La courbe de la figure 1 en est extraite et représente la quantité de lumière détectée sous forme de nombre d'événements (ou coups) par mg de matériau scintillateur, en fonction du temps, sous excitation X pendant quelques heures. La composition « LPS : Ce» donne un résultat significativement meilleur en afterglow.
Le comportement du LYSO est très proche de celui du LSO de ce point de vue. La limitation de cet afterglow fait l'objet de la présente demande.
La propriété d'afterglow peut être mise en évidence de façon plus fondamentale par thermoluminescence (voir S.W.S. McKeever « Thermoluminescence of solids », Cambridge University Press (1985)). Cette caractérisation consiste à exciter thermiquement un échantillon après irradiation et à mesurer l'émission lumineuse. Un pic lumineux proche de la température ambiante à 300 K traduit un afterglow plus ou moins important selon son intensité (dépiégeage). Un pic à température plus élevée traduit l'existence de pièges plus profonds moins susceptibles d'excitation thermique à température ambiante. Ceci est illustré dans la figure 2, extraite de l'article de L. Pidol et al précité, qui montre autrement l'avantage d'une composition de type LPS en termes d'afterglow.
Cependant, les compositions de type LPS présentent l'inconvénient d'un pouvoir d'arrêt moindre que celles de type LSO ou LYSO. Cet état de fait découle simplement du numéro atomique moyen du composé et de la densité de la phase associée.
On peut réaliser les mesures de thermoluminescence avec un appareil automatisé TL-DA-15, fabriqué par RISO (Danemark), schématisé sur la figure 3. L'élément chauffant, le thermocouple et un "ascenseur", permettant de positionner l'échantillon, se situent dans l'alignement du photomultiplicateur (PM) et de filtres optiques. A l'intérieur de la chambre d'analyse sous flux d'azote, une table pivotante (porte échantillon pivotant) actionnée par un moteur peut positionner l'échantillon soit au niveau de la source radioactive (placée dans une enceinte en plomb) pour l'étape d'irradiation, soit entre l'élément chauffant et le photomultiplicateur pour les mesures de thermoluminescence. Avant chaque mesure, les cristaux, d'environ 1 mm d'épaisseur, sont chauffés quelques minutes à 672 K. Ils sont ensuite irradiés puis les courbes de thermoluminescence sont enregistrées sous flux d'azote, avec une vitesse de chauffage constante, entre 313 et 672 K. Les mesures à plus haute température sont rendues impossible par la radiation du corps noir (la lumière spontanément émise par une substance qui est chauffée de façon incandescente est appelée radiation du corps noir). Chaque courbe est normalisée par rapport à la masse de produit.
Dans notre cas, l'émission qui nous intéresse est celle de l'ion cérium, entre 350 et 450 nm environ. Nous avons choisi des filtres adaptés (HA3 et 7-59) en entrée du photomultiplicateur. Pour des mesures quantitatives, l'irradiation se fait in-situ par une source β 90Sr / 90Y, fournissant une dose de 3,6 Gray/h dans l'air. Les paramètres variables lors des mesures de TL (thermoluminescence) sont la dose (temps d'irradiation, 20 s ici) et la vitesse de chauffage (0,5 K/s ici). La demanderesse a découvert que l'ajout d'un alcalin bivalent M et/ou d'un métal trivalent M' à une composition de type LYSO permettait de réduire la luminescence retardée de façon très importante. Notamment, M peut être Ca, Mg ou Sr (sous forme de cation bivalent). Notamment, M' peut être Al, Ga ou In (sous forme de cation trivalent). L'élément M vient en substitution de Y ou Lu et l'élément M' vient en substitution de Si.
Les produits selon l'invention, grâce à l'introduction de M, notamment Ca, permettent de manière surprenante de réduire l'afterglow, sans affecter la densité dans les proportions considérées.
Le matériau scintillateur selon l'invention est de formule LUj2-Y)Y(Y-Z-X)CeXIVIzSi(I-V)IvI1VO5 (formule I) dans laquelle
M représente un alcalin bivalent comme Ca, Mg ou Sr et M' représente un métal trivalent comme Al, Ga ou In,
(z+v) étant supérieur ou égal à 0,0001 et inférieur ou égal à 0,2 , z étant supérieur ou égal à 0 et inférieur ou égal à 0,2 , v étant supérieur ou égal à 0 et inférieur ou égal à 0,2 , x étant supérieur ou égal à 0,0001 et inférieur à 0,1 y allant de (x+z) à 1 ,
De préférence, (z+v) est supérieur ou égal à 0,0002 De préférence, (z+v) est inférieur ou égal à 0,05 et de manière encore préférée inférieur ou égale à 0,01 , et même inférieur à 0,001. De préférence, x est supérieur à 0,0001 et inférieur à 0,001.
Notamment, v peut être nul (absence de M'), auquel cas z est d'au moins 0,0001.
Notamment, le matériau scintillateur selon l'invention peut être tel que v soit nul. Egalement, le matériau scintillateur selon l'invention peut être tel que M soit Ca, ce qui correspond à une composition particulièrement adaptée. La combinaison de v étant nul avec M étant Ca est particulièrement adaptée. La composition selon l'invention a alors la formule suivante : LUj2-Y)Y(Y-Z-X)CexCaZSiO5 (formule II) Egalement, le matériau scintillateur selon l'invention peut notamment être tel que z soit nul. Egalement, le matériau scintillateur selon l'invention peut notamment être tel que M' soit Al. La combinaison de z étant nul avec M' étant
Al est particulièrement adaptée. La composition selon l'invention a alors la formule suivante :
LUj2-Y)Y(Y-X)CexAIvSi(I-V)O5, (formule III)
La teneur molaire en élément O est de sensiblement 5 fois celle en (Si + M'), étant entendu que cette valeur peut varier de l'ordre de + ou - 2%.
Le matériau scintillateur selon l'invention peut être obtenu sous forme de monocristal par croissance du type Czochralski.
L'invention concerne également l'utilisation du matériau scintillateur selon l'invention comme composant d'un détecteur de rayonnement notamment par rayons gamma et/ou rayons X, notamment dans les scanners de Computed Tomography (CT). L'invention concerne également l'utilisation du matériau scintillateur selon l'invention comme composant d'un détecteur de scintillation notamment pour des applications dans l'industrie, le domaine médical et/ou la détection pour le forage pétrolier. Est notamment concerné tout système scintillateur avec acquisition en continu (ce qui inclut la tomographie CT, c'est-à-dire la « computed tomographie » en anglais). Est également concerné tout système scintillateur du type tomographie par émission de positons notamment avec temps de vol (« time of flight » en anglais), le cas échéant combiné avec de la tomographie d'émission.
Sans que la demanderesse ne soit tenue par aucun argument théorique, il est supposé que l'introduction d'un ion bivalent alcalin M en substitution d'un ion trivalent de terre rare, ou d'un ion trivalent métallique M' en substitution d'un atome tétravalent de silicium, crée un déficit de charge positive qui limite le piégeage des électrons responsables de l'afterglow.
EXEMPLES On a réalisé selon le procédé Czochralski dans des conditions identiques décrites dans les brevets précités trois monocristaux de LYSO:Ce de 1 pouce de diamètre. Pour ce faire, on a utilisé des matières premières correspondant à ces compositions :
Référence (sans Ca) : LUi,8Yθ,197δCΘo,0022Siθ4,9961
Composition 1 :
LUii8Yo,i77δCao,02Ceo,0022Siθ4i9961
Composition 2 :
LUi,δYo,1878Cao,OiCeo,0022Siθ4,9961
Les charges sont préparées à partir des oxydes correspondant (de Ca, Ce, Lu, Y) de manière à obtenir les formules souhaitées. Les concentrations réelles dans le cristal final en Ce et Ca sont plus faibles que celles introduites par les matières premières par ségrégation lors de la cristallogénèse. Les monocristaux finalement obtenus, de formule
Lu(2-y)Y(y-z-x)CeχCazSiθ5, ont les compositions suivantes en tête d'échantillon :
Figure imgf000007_0001
La composition 1 donne un afterglow significativement moindre que celui de la composition de référence (du type classique LYSO) et un niveau lumineux estimé à 20 000 photons / Mev sous excitation par une source de rayons gamma
137Cs, soit légèrement moins que les compositions LPS (26 000 photons / MeV),
LYSO (34 000 photons / MeV) et LSO (environ 28 000 photons / MeV). Un tel niveau lumineux n'est absolument pas rédhibitoire pour la plupart des applications. Le germanate de bismuth (Bi4Ge3Oi2), très couramment utilisé, n'émet que 9000 photons / MeV. Au total, la composition 1 permet de conserver le pouvoir d'arrêt d'une composition de type LYSO, sans perdre significativement en niveau lumineux, tout en diminuant significativement l'afterglow.
La composition 2 est encore plus intéressante avec un afterglow encore bien inférieur et un rendement lumineux de 27 000 photons / MeV. La figure 4 compare les afterglow des compositions 1 et 2 avec un LSO classique (référence).

Claims

REVENDICATIONS
1. Matériau scintillateur inorganique de formule Lu(2-y)Y(y-z-x)CexMzSi(i-v)M'vθ5, dans laquelle M représente un ion alcalin bivalent et M' représente un métal trivalent,
(z+v) étant supérieur ou égal à 0,0001 et inférieur ou égal à 0,2 , z étant supérieur ou égal à 0 et inférieur ou égal à 0,2 , v étant supérieur ou égal à 0 et inférieur ou égal à 0,2 , x étant supérieur ou égal à 0,0001 et inférieur à 0,1 y allant de (x+z) à 1 .
2. Matériau selon la revendication précédente, caractérisé en ce que (z+v) est supérieur ou égal à 0,0002
3. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que (z+v) est inférieur ou égal à 0,05.
4. Matériau selon la revendication précédente, caractérisé en ce que
(z+v) est inférieur ou égal à 0,01 .
5. Matériau selon la revendication précédente, caractérisé en ce que (z+v) est inférieur ou égal à 0,001.
6. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que x est supérieur à 0,0001 et inférieur à 0,001.
7. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que M est choisi parmi Ca, Mg et Sr.
8. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que M' est choisi parmi Al, In, Ga.
9. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que v est nul.
10. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que M est Ca.
11. Matériau selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que z est nul.
12. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que M' est Al.
13. Matériau scintillateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est monocristallin.
14. Procédé de croissance du matériau scintillateur monocristallin de la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé Czochralski.
15. Détecteur de scintillation comprenant un matériau scintillateur inorganique de l'une des revendications 1 à 13.
16. Scanner CT (Computed Tomography) comprenant un détecteur de la revendication précédente.
17. Utilisation du matériau scintillateur de l'une des revendications de matériau scintillateur comme composant d'un détecteur de scintillation notamment pour des applications dans l'industrie, le domaine médical et/ou la détection pour le forage pétrolier
18. Utilisation du matériau scintillateur de l'une des revendications de matériau scintillateur comme élément d'un scanner de Computed Tomography (CT) et/ou élément de scanner du type tomographie par émission de positons, notamment avec temps de vol.
PCT/FR2005/050658 2004-08-09 2005-08-08 Materiau scintillateur dense et rapide a faible luminescence retardee WO2006018586A1 (fr)

Priority Applications (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007525327A JP5390095B2 (ja) 2004-08-09 2005-08-08 残光が少なく、高密度、高速のシンチレーター物質
CN200580027017.5A CN101001936B (zh) 2004-08-09 2005-08-08 低余辉的紧凑快速闪烁体材料
EP05797578A EP1781757B1 (fr) 2004-08-09 2005-08-08 Materiau scintillateur dense et rapide a faible luminescence retardee
DE602005008444T DE602005008444D1 (de) 2004-08-09 2005-08-08 Dichtes und schnelles szintillatormaterial mit leicht verzögerter lumineszenz
UAA200701338A UA93484C2 (uk) 2004-08-09 2005-08-08 Неорганічний сцинтиляційний матеріал, спосіб його одержання та застосування
EA200700268A EA010145B1 (ru) 2004-08-09 2005-08-08 Плотный сцинтилляционный и быстродействующий материал со слабым послесвечением
US11/573,323 US7651632B2 (en) 2004-08-09 2005-08-08 Low-delayed luminescence dense and rapid scintillator material
PL05797578T PL1781757T3 (pl) 2004-08-09 2005-08-08 Gęsty i szybki materiał scyntylacyjny o słabej poświacie
US12/622,881 US8034258B2 (en) 2004-08-09 2009-11-20 Dense high-speed scintillator material of low afterglow
US13/214,648 US8574458B2 (en) 2004-08-09 2011-08-22 Dense high-speed scintillator material of low afterglow
US14/039,888 US9534170B2 (en) 2004-08-09 2013-09-27 Dense high-speed scintillator material of low afterglow
US15/358,341 US10324198B2 (en) 2004-08-09 2016-11-22 Dense high-speed scintillator material of low afterglow
US16/400,195 US10890670B2 (en) 2004-08-09 2019-05-01 Dense high-speed scintillator material of low afterglow
US17/114,824 US20210088678A1 (en) 2004-08-09 2020-12-08 Dense high-speed scintillator material of low afterglow
US17/114,841 US20210088679A1 (en) 2004-08-09 2020-12-08 Dense high-speed scintillator material of low afterglow
US17/992,004 US11927708B2 (en) 2004-08-09 2022-11-22 Dense high-speed scintillator material of low afterglow
US17/991,989 US11927707B2 (en) 2004-08-09 2022-11-22 Dense high-speed scintillator material of low afterglow

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0451815A FR2874021B1 (fr) 2004-08-09 2004-08-09 Materiau scintillateur dense et rapide a faible luminescence retardee
FR0451815 2004-08-09

Related Child Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/573,323 A-371-Of-International US7651632B2 (en) 2004-08-09 2005-08-08 Low-delayed luminescence dense and rapid scintillator material
US12/622,881 Division US8034258B2 (en) 2004-08-09 2009-11-20 Dense high-speed scintillator material of low afterglow
US12/622,881 Continuation US8034258B2 (en) 2004-08-09 2009-11-20 Dense high-speed scintillator material of low afterglow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006018586A1 true WO2006018586A1 (fr) 2006-02-23

Family

ID=34948641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2005/050658 WO2006018586A1 (fr) 2004-08-09 2005-08-08 Materiau scintillateur dense et rapide a faible luminescence retardee

Country Status (11)

Country Link
US (10) US7651632B2 (fr)
EP (1) EP1781757B1 (fr)
JP (2) JP5390095B2 (fr)
CN (1) CN101001936B (fr)
AT (1) ATE402240T1 (fr)
DE (1) DE602005008444D1 (fr)
EA (1) EA010145B1 (fr)
FR (1) FR2874021B1 (fr)
PL (1) PL1781757T3 (fr)
UA (1) UA93484C2 (fr)
WO (1) WO2006018586A1 (fr)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008007393A (ja) * 2006-05-30 2008-01-17 Hitachi Chem Co Ltd シンチレータ用単結晶及びその製造方法
JP2009007545A (ja) * 2007-06-01 2009-01-15 Hitachi Chem Co Ltd シンチレータ用単結晶、シンチレータ用単結晶を製造するための熱処理方法、及びシンチレータ用単結晶の製造方法
FR2967421A1 (fr) * 2010-11-16 2012-05-18 Saint Gobain Cristaux Et Detecteurs Materiau luminescent comprenant un silicate de terre rare dope
DE102011050767A1 (de) 2010-12-14 2012-06-14 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Verfahren zur Steuerung des thermischen Gradienten in einem Czochralski-Verfahren zum Züchten von Oxyorthosilicaten
WO2012066425A3 (fr) * 2010-11-16 2012-08-02 Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs Composé de scintillation comprenant un élément des terres rares et procédé de formation dudit composé
US8278624B2 (en) 2006-08-21 2012-10-02 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Lutetium oxyorthosilicate scintillator having improved scintillation and optical properties and method of making the same
US8999281B2 (en) 2007-06-01 2015-04-07 Hitachi Chemical Company, Ltd. Scintillator single crystal, heat treatment method for production of scintillator single crystal, and method for production of scintillator single crystal
US10274616B2 (en) 2015-02-26 2019-04-30 Saint-Gobain Cristaux & Detecteurs Scintillation crystal including a co-doped rare earth silicate, a radiation detection apparatus including the scintillation crystal, and a process of forming the same

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2874021B1 (fr) 2004-08-09 2006-09-29 Saint Gobain Cristaux Detecteu Materiau scintillateur dense et rapide a faible luminescence retardee
JP5017821B2 (ja) * 2005-06-10 2012-09-05 日立化成工業株式会社 シンチレータ用単結晶及びその製造方法
JP5055910B2 (ja) * 2006-06-02 2012-10-24 日立化成工業株式会社 単結晶の熱処理方法
US7884316B1 (en) 2007-03-21 2011-02-08 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Scintillator device
FR2922319B1 (fr) 2007-10-10 2013-08-02 Commissariat Energie Atomique Scintillateur pour dispositif d'imagerie, module scintillateur, dispositif d'imagerie avec un tel scintillateur et procede de fabrication d'un scintillateur
US7829857B2 (en) * 2008-04-17 2010-11-09 Menge Peter R Radiation detector device
US7820974B2 (en) * 2008-04-18 2010-10-26 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Scintillation detector and method of making
US8617422B2 (en) * 2008-09-26 2013-12-31 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Use of codoping to modify the scintillation properties of inorganic scintillators doped with trivalent activators
WO2010078224A2 (fr) 2008-12-30 2010-07-08 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Corps de scintillateur en céramique et dispositif de scintillation
JP5944903B2 (ja) 2010-09-14 2016-07-05 アブデルムーナイム・ファウジ・ゼルーク 相互作用深さシンチレーション検出器
EP2836628A4 (fr) * 2012-04-13 2016-01-06 Zecotek Photonics Inc Scintillateurs de type oxyorthosilicate à base de lutétium multi-dopé possédant des propriétés photoniques améliorées
US9145517B2 (en) * 2012-04-17 2015-09-29 General Electric Company Rare earth garnet scintillator and method of making same
CN102879795B (zh) * 2012-10-11 2015-02-18 中国科学院长春应用化学研究所 KSr4(BO3)3:Ce3+在制备电子顺磁共振剂量计中的应用
CN103774282B (zh) * 2012-10-23 2016-01-06 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种掺铈焦硅酸镥闪烁纤维及其静电纺丝合成方法
CN105324685B (zh) 2013-06-28 2019-03-22 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 闪烁检测器
JP6526651B2 (ja) * 2013-07-19 2019-06-05 ユニバーシティ オブ テネシー リサーチ ファウンデーションＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｔｅｎｎｅｓｓｅｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ 三元金属ハロゲン化物シンチレータ
US10221355B2 (en) 2013-07-19 2019-03-05 University Of Tennessee Research Foundation Ternary metal halide scintillators
WO2016190439A1 (fr) * 2015-05-27 2016-12-01 国立大学法人東北大学 Matériau cristallin, procédé de production d'un cristal, détecteur de radiation, dispositif d'inspection non destructif, et dispositif d'imagerie
US10816678B2 (en) 2016-02-26 2020-10-27 Radialis Inc. Tileable block detectors for seamless block detector arrays in positron emission mammography
CN108059957A (zh) * 2016-11-07 2018-05-22 上海新漫晶体材料科技有限公司 阴阳离子共掺杂高光输出低余辉闪烁体材料
US10838083B2 (en) 2018-02-14 2020-11-17 University Of Tennessee Research Foundation Alkali and alkaline earth halides and methods thereof
EP3814451A4 (fr) 2018-06-29 2022-03-16 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Matériau luminescent comprenant des pièges à trous et à électrons et appareil comprenant un tel matériau
US11560515B2 (en) 2019-04-05 2023-01-24 University Of Tennessee Research Foundation Lutetium based oxyorthosilicate scintillators codoped with transition metals
CN110109172B (zh) * 2019-04-09 2020-07-28 中国科学院高能物理研究所 宇宙射线测量装置
CN112034505A (zh) * 2020-08-31 2020-12-04 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种闪烁体余辉精确测量装置及方法
CN112390278B (zh) * 2020-11-16 2022-02-08 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种强吸电子元素掺杂稀土正硅酸盐闪烁材料及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6323489B1 (en) * 1999-06-04 2001-11-27 Regents Of The University Of California Single crystal scinitillator
US6624420B1 (en) * 1999-02-18 2003-09-23 University Of Central Florida Lutetium yttrium orthosilicate single crystal scintillator detector

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4058429A (en) * 1975-12-04 1977-11-15 Westinghouse Electric Corporation Infrared temperature control of Czochralski crystal growth
US4747973A (en) * 1982-06-18 1988-05-31 General Electric Company Rare-earth-doped yttria-gadolina ceramic scintillators
IL68676A (en) 1982-06-18 1986-07-31 Gen Electric Rare-earth-doped yttria gadolinia ceramic scintillators and methods for making
US4783596A (en) * 1987-06-08 1988-11-08 General Electric Company Solid state scintillator and treatment therefor
US4958080A (en) * 1988-10-06 1990-09-18 Schlumberger Technology Corporation Lutetium orthosilicate single crystal scintillator detector
IT1229159B (it) 1989-04-07 1991-07-22 Minnesota Mining & Mfg Metodo per registrare e riprodurre l'immagine di una radiazione, pannello e fosfori per la memorizzazione dell'immagine di una radiazione.
JP3290497B2 (ja) * 1993-04-02 2002-06-10 富士写真フイルム株式会社 輝尽性蛍光体およびその製造法
EP0795631A1 (fr) 1996-02-23 1997-09-17 Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation Cristaux scintillateurs avec une persistance lumineuse de durée limitée et méthode de leur production
TW383508B (en) 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
US6093347A (en) 1997-05-19 2000-07-25 General Electric Company Rare earth X-ray scintillator compositions
JP3777486B2 (ja) 1997-07-08 2006-05-24 株式会社日立メディコ 蛍光体及びそれを用いた放射線検出器及びｘ線ｃｔ装置
US6278832B1 (en) * 1998-01-12 2001-08-21 Tasr Limited Scintillating substance and scintillating wave-guide element
US6546253B1 (en) * 1998-12-30 2003-04-08 At&T Corp. Neighborhood cordless service call handoff
US6437336B1 (en) * 2000-08-15 2002-08-20 Crismatec Scintillator crystals and their applications and manufacturing process
US6498828B2 (en) 2000-12-15 2002-12-24 General Electric Company System and method of computer tomography imaging using a cerium doped lutetium orthosilicate scintillator
US20020144640A1 (en) 2001-04-06 2002-10-10 Andreaco Mark S. Method for increasing the light yield oxyorthosilicate compound scintillation crystals
US7102135B2 (en) 2001-06-26 2006-09-05 European Organization For Nuclear Research PET scanner
US6585913B2 (en) 2001-07-30 2003-07-01 General Electric Company Scintillator compositions of alkali and rare-earth tungstates
US20030159643A1 (en) 2002-02-05 2003-08-28 Keiji Sumiya GSO Single crystal and scintillator for PET
US7048872B2 (en) 2002-09-16 2006-05-23 The Regents Of The University Of California Codoped direct-gap semiconductor scintillators
CA2514425A1 (fr) 2003-02-10 2004-08-26 Digirad Corporation Ensemble scintillateur a reflecteur preforme
JP2004300418A (ja) * 2003-03-14 2004-10-28 Fuji Photo Film Co Ltd 希土類ケイ酸塩系蛍光体の製造方法
US7138074B1 (en) 2003-03-14 2006-11-21 Fuji Photo Film Co., Ltd. Process of preparation of rare earth silicate phosphor
GB2400372B (en) 2003-04-09 2005-03-23 Photonic Materials Ltd Single crystal scintillators
US6995374B2 (en) 2003-04-09 2006-02-07 Photonic Materials Limited Single crystal scintillators
JP2004339506A (ja) * 2003-04-24 2004-12-02 Fuji Photo Film Co Ltd セリウム付活ルテチウムケイ酸塩系蓄積性蛍光体
EP1471128A1 (fr) 2003-04-24 2004-10-27 Fuji Photo Film Co., Ltd. Lutetium silicate phosphore stimulable, activé par cerium
US7084403B2 (en) 2003-10-17 2006-08-01 General Electric Company Scintillator compositions, and related processes and articles of manufacture
US7132060B2 (en) 2003-11-04 2006-11-07 Zecotek Medical Systems Inc. Scintillation substances (variants)
RU2242545C1 (ru) * 2003-11-04 2004-12-20 Загуменный Александр Иосифович Сцинтиляционное вещество (варианты)
US7166845B1 (en) 2004-01-09 2007-01-23 Crystal Photonics, Incorporated Method of enhancing performance of cerium doped lutetium yttrium orthosilicate crystals and crystals produced thereby
US7151261B2 (en) 2004-01-09 2006-12-19 Crystal Photonics, Incorporated Method of enhancing performance of cerium doped lutetium orthosilicate crystals and crystals produced thereby
CN1563517A (zh) * 2004-03-19 2005-01-12 中国科学院上海光学精密机械研究所 掺三价铈离子的正硅酸盐闪烁晶体的制备方法
JP4305241B2 (ja) 2004-03-26 2009-07-29 株式会社島津製作所 放射線検出器
US7180068B1 (en) 2004-06-09 2007-02-20 Radiation Monitoring Devices, Inc. Scintillation materials with reduced afterglow and method of preparation
FR2874021B1 (fr) * 2004-08-09 2006-09-29 Saint Gobain Cristaux Detecteu Materiau scintillateur dense et rapide a faible luminescence retardee
JP2006083275A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Fuji Photo Film Co Ltd 希土類ケイ酸塩系蛍光体の製造方法
JP2006199727A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Toshiba Ceramics Co Ltd シンチレータおよびそれを用いた放射線検出器
JP2006257199A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Hitachi Chem Co Ltd Ｌｅｄ用希土類珪酸塩蛍光体及びそれを用いた白色ｌｅｄ発光装置。
JP4760236B2 (ja) * 2005-05-27 2011-08-31 日立化成工業株式会社 単結晶の熱処理方法
JP4770337B2 (ja) 2005-05-27 2011-09-14 日立化成工業株式会社 単結晶の熱処理方法
JP5017821B2 (ja) * 2005-06-10 2012-09-05 日立化成工業株式会社 シンチレータ用単結晶及びその製造方法
JP5087913B2 (ja) * 2006-05-30 2012-12-05 日立化成工業株式会社 シンチレータ用単結晶及びその製造方法
US8278624B2 (en) 2006-08-21 2012-10-02 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Lutetium oxyorthosilicate scintillator having improved scintillation and optical properties and method of making the same
JP5103879B2 (ja) 2006-09-20 2012-12-19 日立化成工業株式会社 シンチレータ用結晶及び放射線検出器
US8999281B2 (en) 2007-06-01 2015-04-07 Hitachi Chemical Company, Ltd. Scintillator single crystal, heat treatment method for production of scintillator single crystal, and method for production of scintillator single crystal
US8617422B2 (en) 2008-09-26 2013-12-31 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Use of codoping to modify the scintillation properties of inorganic scintillators doped with trivalent activators
JP2011026547A (ja) 2009-06-29 2011-02-10 Hitachi Chem Co Ltd シンチレータ用単結晶、シンチレータ用単結晶を製造するための熱処理方法、及びシンチレータ用単結晶の製造方法
TW201129343A (en) 2010-02-25 2011-09-01 ming-qi Zhou Scintillation crystal detector
WO2012066425A2 (fr) 2010-11-16 2012-05-24 Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs Composé de scintillation comprenant un élément des terres rares et procédé de formation dudit composé
US20120126171A1 (en) 2010-11-24 2012-05-24 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Crystal Growth Atmosphere For Oxyorthosilicate Materials Production
US8062419B1 (en) 2010-12-14 2011-11-22 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Rare-earth oxyorthosilicate scintillator crystals and method of making rare-earth oxyorthosilicate scintillator crystals
US20140291580A1 (en) 2012-04-13 2014-10-02 Zecotek Imaging Systems Singapore Pte Ltd Cerium doped rare-earth ortosilicate materials having defects for improvement of scintillation parameters
EP2836628A4 (fr) 2012-04-13 2016-01-06 Zecotek Photonics Inc Scintillateurs de type oxyorthosilicate à base de lutétium multi-dopé possédant des propriétés photoniques améliorées
US9328288B2 (en) 2013-11-15 2016-05-03 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Rare-earth oxyorthosilicates with improved growth stability and scintillation characteristics
WO2015185988A1 (fr) 2014-06-03 2015-12-10 Zecotek Imaging Systems Singapore Pte. Ltd Matériaux d'orthosilicate de terre rare dopé au cérium présentant des défauts destinés à l'amélioration ou aux paramètres de scintillement
EP4166627A1 (fr) 2015-02-26 2023-04-19 Saint-Gobain Cristaux & Detecteurs Cristal scintillateur contenant un silicate de terre rare co-dopé, appareil de détection de rayons le contenant, et son procédé de formation
TWI609106B (zh) 2015-09-25 2017-12-21 National Sun Yat Sen Univ Double doped scintillation crystal manufacturing method
CN105986320A (zh) 2016-02-16 2016-10-05 安徽火天晶体科技有限公司 Sc,Ce共掺杂的硅酸镥、硅酸钇镥晶体及其熔体法生长方法
CN108186041B (zh) 2018-01-22 2020-12-04 苏州晶特晶体科技有限公司 一种一体化doi影像强化pet环形阵列结构及加工方法
CN210803733U (zh) 2019-10-31 2020-06-19 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种缩短lyso晶体闪烁衰减时间的实验装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6624420B1 (en) * 1999-02-18 2003-09-23 University Of Central Florida Lutetium yttrium orthosilicate single crystal scintillator detector
US6323489B1 (en) * 1999-06-04 2001-11-27 Regents Of The University Of California Single crystal scinitillator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZAVARTSEV YU D ET AL: "Czochralski growth and characterisation of large Ce<3+>:Lu2SiO5 single crystals co-doped with Mg<2+> or Ca<2+> or Tb<3+> for scintillators", JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 275, no. 1-2, 15 February 2005 (2005-02-15), pages e2167 - e2171, XP004823565, ISSN: 0022-0248 *

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008007393A (ja) * 2006-05-30 2008-01-17 Hitachi Chem Co Ltd シンチレータ用単結晶及びその製造方法
US8278624B2 (en) 2006-08-21 2012-10-02 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Lutetium oxyorthosilicate scintillator having improved scintillation and optical properties and method of making the same
JP2009007545A (ja) * 2007-06-01 2009-01-15 Hitachi Chem Co Ltd シンチレータ用単結晶、シンチレータ用単結晶を製造するための熱処理方法、及びシンチレータ用単結晶の製造方法
US8999281B2 (en) 2007-06-01 2015-04-07 Hitachi Chemical Company, Ltd. Scintillator single crystal, heat treatment method for production of scintillator single crystal, and method for production of scintillator single crystal
FR2967420A1 (fr) * 2010-11-16 2012-05-18 Saint Gobain Cristaux Et Detecteurs Materiau scintillateur a faible luminescence retardee
WO2012066424A1 (fr) * 2010-11-16 2012-05-24 Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs Matériau luminescent comprenant un silicate des terres rares dopé
WO2012066425A3 (fr) * 2010-11-16 2012-08-02 Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs Composé de scintillation comprenant un élément des terres rares et procédé de formation dudit composé
US10647916B2 (en) 2010-11-16 2020-05-12 Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs Scintillation compound including a rare earth element in a tetravalent state
GB2499343A (en) * 2010-11-16 2013-08-14 Saint Gobain Cristaux Et Detecteurs Luminescent material comprising a doped rare earth silicate
FR2967421A1 (fr) * 2010-11-16 2012-05-18 Saint Gobain Cristaux Et Detecteurs Materiau luminescent comprenant un silicate de terre rare dope
US9868900B2 (en) 2010-11-16 2018-01-16 Samuel Blahuta Scintillation compound including a rare earth element and a process of forming the same
US11926777B2 (en) 2010-11-16 2024-03-12 Luxium Solutions, Llc Scintillation compound including a rare earth element and a process of forming the same
DE112011103780B4 (de) 2010-11-16 2021-10-07 Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs Lumineszierendes Material umfassend ein dotiertes Seltenerdsilikat sowie ionisierender Teilchendetektor dieses Material umfassend
US10907096B2 (en) 2010-11-16 2021-02-02 Saint-Gobain Cristaux & Detecteurs Scintillation compound including a rare earth element and a process of forming the same
DE102011050767A1 (de) 2010-12-14 2012-06-14 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Verfahren zur Steuerung des thermischen Gradienten in einem Czochralski-Verfahren zum Züchten von Oxyorthosilicaten
DE102011050767B4 (de) 2010-12-14 2019-08-14 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Züchtungsverfahren für einen Einkristall-Szintillator-Werkstoff auf der Basis von Oxysilikaten und nach dem Verfahren hergestellter Einkirstall-Szintillator-Werkstoff
US10901099B2 (en) 2015-02-26 2021-01-26 Saint-Gobain Cristaux & Detecteurs Scintillation crystal including a co-doped rare earth silicate, a radiation detection apparatus including the scintillation crystal, and a process of forming the same
US10613236B2 (en) 2015-02-26 2020-04-07 Saint-Gobain Cristaux & Detecteurs Scintillation crystal including a co-doped rare earth silicate, a radiation detection apparatus including the scintillation crystal, and a process of forming the same
US11921243B2 (en) 2015-02-26 2024-03-05 Luxium Solutions, Llc Scintillation crystal including a co-doped rare earth silicate, a radiation detection apparatus including the scintillation crystal, and a process of forming the same
US10274616B2 (en) 2015-02-26 2019-04-30 Saint-Gobain Cristaux & Detecteurs Scintillation crystal including a co-doped rare earth silicate, a radiation detection apparatus including the scintillation crystal, and a process of forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20210088679A1 (en) 2021-03-25
US9534170B2 (en) 2017-01-03
PL1781757T3 (pl) 2009-02-27
JP2008509270A (ja) 2008-03-27
US20170074993A1 (en) 2017-03-16
EA200700268A1 (ru) 2007-08-31
US11927707B2 (en) 2024-03-12
US20230077952A1 (en) 2023-03-16
US7651632B2 (en) 2010-01-26
US20210088678A1 (en) 2021-03-25
ATE402240T1 (de) 2008-08-15
US10324198B2 (en) 2019-06-18
US8574458B2 (en) 2013-11-05
EP1781757B1 (fr) 2008-07-23
US20070209581A1 (en) 2007-09-13
US10890670B2 (en) 2021-01-12
FR2874021A1 (fr) 2006-02-10
DE602005008444D1 (de) 2008-09-04
EP1781757A1 (fr) 2007-05-09
JP6092732B2 (ja) 2017-03-08
US20140097385A1 (en) 2014-04-10
CN101001936A (zh) 2007-07-18
US20230089241A1 (en) 2023-03-23
US11927708B2 (en) 2024-03-12
US8034258B2 (en) 2011-10-11
US20110297882A1 (en) 2011-12-08
US20100065778A1 (en) 2010-03-18
CN101001936B (zh) 2015-11-25
JP5390095B2 (ja) 2014-01-15
UA93484C2 (uk) 2011-02-25
US20190257958A1 (en) 2019-08-22
JP2013253250A (ja) 2013-12-19
FR2874021B1 (fr) 2006-09-29
EA010145B1 (ru) 2008-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1781757B1 (fr) Materiau scintillateur dense et rapide a faible luminescence retardee
FR2967420A1 (fr) Materiau scintillateur a faible luminescence retardee
EP1257612B1 (fr) Cristaux scintillateurs, procede de fabrication, application de ces cristaux
EP1634103B1 (fr) Cristaux scintillateurs du type iodure de terre rare
Shah et al. High energy resolution scintillation spectrometers
Patton et al. Light yield sensitization by X-ray irradiation of the BaAl 4 O 7: Eu 2+ ceramic scintillator obtained by full crystallization of glass
EP0350391B1 (fr) Monocristaux de silicates de lanthanides utilisables comme scintillateurs pour la détection des rayonnements X et gamma
EP1708965A2 (fr) MONOCHROMATEUR LiF DOPE POUR ANALYSE DES RAYONS X
Nagarkar et al. Scintillation Properties of CsI: Tl Crystals Codoped With ${\rm Sm}^{2+} $
EP3737732B1 (fr) Matériau scintillateur comprenant un halogémure d&#39;alcalino-terreuxcristallin dopé par un activateur et co-dopé par sm2+
Pidol Scintillateurs denses et rapides pour la détection de rayonnement gamma. Monocristaux à base de silicates de lutécium dopés Ce3+.
FR3142485A1 (fr) Materiau scintillateur, procede de fabrication et application de ce materiau
FR3076557A1 (fr) Scintillateur comprenant un halogenure d&#39;alcalino-terreux cristallin dope par un activateur et co-dope par sm
Pidol Fast, bright and dense scintillators for gamma-ray detection. Single crystals of lutetium silicates doped with cerium

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005797578

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200700268

Country of ref document: EA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007525327

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580027017.5

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11573323

Country of ref document: US

Ref document number: 2007209581

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005797578

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11573323

Country of ref document: US

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2005797578

Country of ref document: EP