包含稀土鹵化物的閃爍晶體以及包括該閃爍晶體的輻射檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種閃爍晶體，其可包括Ln(1-y)REyX3，其中Ln表示稀土元素，RE表示不同的稀土元素，y具有在0至1范圍內(nèi)的值，且X表示鹵素。在一個(gè)實(shí)施例中，RE為Ce，且所述閃爍晶體摻雜至少大約0.0002wt.％的濃度的Sr、Ba或它們的混合物。在另一實(shí)施例中，所述閃爍晶體可具有出乎意料地改進(jìn)的線性和出乎意料地改進(jìn)的能量分辨率性質(zhì)。在又一實(shí)施例中，一種輻射檢測(cè)系統(tǒng)可包括所述閃爍晶體、光電傳感器和電子器件。這種輻射檢測(cè)系統(tǒng)可用于多種輻射成像應(yīng)用中。
【專利說(shuō)明】包含稀土鹵化物的閃爍晶體以及包括該閃爍晶體的輻射檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及包含稀土鹵化物的閃爍晶體和包括這種閃爍晶體的輻射檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]輻射檢測(cè)系統(tǒng)用于多種應(yīng)用中。例如，閃爍器可用于醫(yī)學(xué)成像，用于油氣工業(yè)中的測(cè)井，以及用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全應(yīng)用和核物理分析和應(yīng)用。用于輻射檢測(cè)系統(tǒng)的閃爍晶體可包括稀土鹵化物。需要閃爍晶體的進(jìn)一步的改進(jìn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0003]實(shí)施例以示例的方式顯示，且不限于附圖。
[0004]圖1包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的輻射檢測(cè)系統(tǒng)的圖示。
[0005]圖2包括在大約200keV至大約2600keV范圍內(nèi)的Y射線能量下，閃爍晶體的不同組成的完美線性偏離的圖示。
[0006]圖3包括在大約60keV至大約356keV范圍內(nèi)的Y射線能量下，閃爍晶體的不同組成的完美線性偏離的圖示。
[0007]圖4包括摻雜Sr的閃爍晶體、摻雜Zn的閃爍晶體和標(biāo)準(zhǔn)閃爍晶體的能量分辨率隨能量而變化的圖。`
[0008]圖5包括摻雜Sr的閃爍晶體、摻雜Zn的閃爍晶體和標(biāo)準(zhǔn)閃爍晶體的能量分辨率比例隨能量而變化的圖。
[0009]圖6包括摻雜Sr的閃爍晶體、摻雜Zn的閃爍晶體和標(biāo)準(zhǔn)閃爍晶體的發(fā)射光譜。
[0010]本領(lǐng)域技術(shù)人員了解，圖中的元件為了簡(jiǎn)單和清晰而顯示，且不必按比例繪制。例如，圖中的一些元件的尺寸可相對(duì)于其他元件增大，以協(xié)助增進(jìn)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的理解。
【具體實(shí)施方式】
[0011]提供結(jié)合附圖的如下描述以協(xié)助理解本文公開(kāi)的教導(dǎo)。如下討論將集中于教導(dǎo)的具體實(shí)施和實(shí)施例。提供該焦點(diǎn)以協(xié)助描述教導(dǎo)，且該焦點(diǎn)不應(yīng)被解釋為對(duì)教導(dǎo)的范圍或適用性的限制。
[0012]當(dāng)指代值時(shí)，術(shù)語(yǔ)“平均”旨在意指平均值、幾何平均值或中值。
[0013]術(shù)語(yǔ)“對(duì)應(yīng)的未經(jīng)摻雜的閃爍晶體”旨在意指特定的閃爍晶體，其包含與這種特定的閃爍晶體所比較的經(jīng)摻雜的閃爍晶體基本上相同比例的相同的一種或多種鹵素和一種或多種稀土元素。例如，包含摻雜Sr的LauCeaiBr3的經(jīng)摻雜的閃爍晶體具有對(duì)應(yīng)的未經(jīng)摻雜的閃爍晶體La19Cea應(yīng)注意經(jīng)摻雜的和對(duì)應(yīng)的未經(jīng)摻雜的閃爍晶體中的每一個(gè)具有痕量水平可檢測(cè)的雜質(zhì)；然而，對(duì)應(yīng)的未經(jīng)摻雜的閃爍晶體不包含在形成閃爍晶體時(shí)單獨(dú)添加的摻雜劑。
[0014]如本文所用，術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”、“具有”或它們的任何其他變體旨在涵蓋非排他性的包括。例如，包括一系列特征的過(guò)程、方法、制品或裝置不必僅限于那些特征，而是可包括未明確列出的或這些過(guò)程、方法、制品或裝置所固有的其他特征。此外，除非明確相反指出，“或”指包括性的或，而非排他性的或。例如，條件A或B由如下任一者滿足:A為真(或存在)且B為假(或不存在)，A為假(或不存在)且B為真(或存在)，以及A和B均為真(或存在)。
[0015]“一種”的使用用于描述本文描述的元件和部件。這僅為了便利，并提供本發(fā)明的范圍的一般含義。該描述應(yīng)理解為包括一種或至少一種，且單數(shù)也包括復(fù)數(shù)，反之亦然，除非其明顯具有相反含義。
[0016]除非另外定義，本文所用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所通常理解的具有相同的含義。材料、方法和實(shí)例僅為說(shuō)明性的，且不旨在為限制性的。對(duì)于本文未描述的程度，有關(guān)具體材料和加工行為的許多細(xì)節(jié)為常規(guī)的，并可在閃爍和輻射檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)的教科書(shū)和其他來(lái)源中找到。
[0017]圖1示出了輻射檢測(cè)器系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例。輻射檢測(cè)器系統(tǒng)可為醫(yī)學(xué)成像裝置，測(cè)井裝置、安全檢查裝置、核物理應(yīng)用等。在一個(gè)特定實(shí)施例中，輻射檢測(cè)系統(tǒng)可用于Y射線分析，如單正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)(SPECT)或正電子發(fā)射斷層攝影(PET)分析。
[0018]在所示的實(shí)施例中，輻射檢測(cè)器系統(tǒng)100包括光電傳感器101、光接口 103和閃爍器件105。盡管光電傳感器101、光接口 103和閃爍器件105顯示為彼此分開(kāi)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解光電傳感器101和閃爍器件105可聯(lián)接至光接口 103，且光接口 103設(shè)置于光電傳感器101與閃爍器件105之間。閃爍器件105和光電傳感器101可以以其他已知的聯(lián)接方法(如使用光學(xué)凝膠或結(jié)合劑，或直接通過(guò)光學(xué)聯(lián)接的元件的分子粘結(jié))而光學(xué)聯(lián)接至光接口 103。
[0019]光電傳感器101可為光電倍增管(PMT)、半導(dǎo)體基光電倍增器或混合光電傳感器。光電傳感器101可經(jīng)由輸入窗口` 116接收由閃爍器件105發(fā)射的光子，并基于其接收的光子數(shù)而產(chǎn)生電脈沖。光電傳感器101電聯(lián)接至電子模塊130。電脈沖可由電子模塊130整形、數(shù)字化、分析或它們的任意組合，以提供在光電傳感器101處接收的光子的計(jì)數(shù)或其他信息。電子模塊130可包括放大器、前置放大器、鑒別器、模擬數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器、光子計(jì)數(shù)器、另一電子部件，或它們的任意組合。光電傳感器101可容納于由能夠保護(hù)光電傳感器101、電子模塊130或它們的組合的材料(如金屬、金屬合金、其他材料，或它們的任意組合)制得的管或外殼內(nèi)。
[0020]閃爍器件105包括閃爍晶體107。閃爍晶體107的組成將在本說(shuō)明書(shū)下文更詳細(xì)地描述。閃爍晶體107基本上被反射器109圍繞。在一個(gè)實(shí)施例中，反射器109可包括聚四氟乙烯(PTFE)、適于反射由閃爍晶體107發(fā)射的光的另一材料，或它們的組合。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，反射器109可基本上被減震構(gòu)件111圍繞。閃爍晶體107、反射器109和減震構(gòu)件111可容納于殼體113內(nèi)。
[0021]閃爍器件105包括至少一個(gè)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，所述至少一個(gè)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)適于減少閃爍晶體107與輻射檢測(cè)系統(tǒng)100的其他元件(如光接口 103、殼體113、減震元件111、反射器109或它們的任意組合)之間的相對(duì)移動(dòng)。穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可包括彈簧119、彈性體、另一合適的穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，或它們的組合。穩(wěn)定機(jī)構(gòu)可適于將側(cè)向力、水平力或它們的組合施加至閃爍晶體107，以穩(wěn)定其相對(duì)于輻射檢測(cè)系統(tǒng)100的一種或多種其他元件的位置。[0022]如所示，光接口 103適于在光電傳感器101與閃爍器件105之間聯(lián)接。光接口 103也適于促進(jìn)光電傳感器101與閃爍器件105之間的光聯(lián)接。光接口 103可包括聚合物,如硅橡膠，所述聚合物極化以排列閃爍晶體107和輸入窗口 116的反射指數(shù)。在其他實(shí)施例中，光接口 103可包括凝膠或膠體(包括聚合物)和另外的元件。
[0023]閃爍晶體107可包括稀土鹵化物。如本文所用，稀土元素包括Y、Sc和鑭系元素。在一個(gè)實(shí)施例中，閃爍晶體107可包括一種或多種其他稀土元素。因此，閃爍晶體107可具有如下所述的化學(xué)式。
[0024]Ln(1_y)REyX3，其中: [0025]Ln表示稀土元素；
[0026]RE表示不同的稀土元素；
[0027]y具有0至I式單位(“f.u.”)范圍內(nèi)的值；且
[0028]X表示鹵素。
[0029]在特定實(shí)施例中，Ln可包括La、Gd、Lu或它們的任意混合物；且RE可包括Ce、Eu、Pr、Tb、Nd或它們的任意混合物。在一個(gè)特定實(shí)施例中，閃爍晶體107可為L(zhǎng)a(1_y)CeyBiv在特定實(shí)施例中，LaBr3和CeBr3在所述組成的范圍內(nèi)。
[0030]在另一實(shí)施例中，y可為Of.u.，至少大約0.0OOlf.u.，至少0.0Olf.u.或至少大約0.05f.u.。在另一實(shí)施例中，y可為If.u.,不大于大約0.2f.u.,不大于大約0.1f.u.,不大于大約0.05f.u,或不大于大約0.01f.u.。在一個(gè)特定實(shí)施例中，y在大約0.01f.u.至大約0.1f.u.的范圍內(nèi)。X可包括單個(gè)鹵素或鹵素的任意混合物。例如，X可包括Br、I或它們的任意混合物。
[0031]稀土鹵化物還可包括Sr、Ba或它們的任意混合物。在一個(gè)實(shí)施例中，Sr、Ba或它們的任意混合物在閃爍晶體中的含量可為至少大約0.0002wt.%，至少大約0.0005wt.%,或至少大約0.0Olwt.%。在另一實(shí)施例中，Sr、Ba或它們的任意混合物在閃爍晶體中的含量可不大于大約0.05wt.%，不大于大約0.03wt.%，不大于0.02wt.%，或不大于大約0.009wt.%。在一個(gè)特定實(shí)施例中，Sr、Ba或它們的任意混合物的含量在大約0.005wt.%至大約0.02wt.%的范圍內(nèi)。
[0032]起始材料可包括相同鹵素或不同鹵素的金屬鹵化物。例如，可使用稀土溴化物和SrBr2。在另一實(shí)施例中，含溴化物的化合物中的一些可由含碘化物的化合物取代?？蛇x擇起始材料，使得主要的稀土鹵化物和用于閃爍晶體的另一金屬鹵化物各自具有大約90°C的熔點(diǎn)。在一個(gè)特定實(shí)施例中，各自具有大約50°C的熔點(diǎn)。例如，LaBr3具有大約785°C的熔點(diǎn)，且SrBr2具有大約640°C的熔點(diǎn)。當(dāng)熔點(diǎn)彼此更接近時(shí)，如果需要或希望，可將更多的摻雜劑摻入閃爍晶體中。在另一實(shí)施例中，可使用BaBr2或SrBr2和BaBr2的任意混合物。
[0033]可使用常規(guī)技術(shù)由熔體形成閃爍晶體。方法可包括Bridgman法或Czochralski晶體生長(zhǎng)方法。
[0034]相比于其他稀土鹵化物閃爍晶體，包含摻雜Sr、摻雜Ba或共摻雜Sr和Ba的稀土鹵化物的閃爍晶體提供了出乎意料的結(jié)果。更特別地，摻雜Sr、摻雜Ba或共摻雜Sr和Ba的閃爍晶體具有顯著良好的線性、顯著良好的能量分辨率和更低的帶隙能量。
[0035]線性指閃爍晶體接近Y射線能量與光輸出之間的完美線性比例的良好程度。線性可作為完美線性偏離而測(cè)得。具有完美線性的閃爍晶體每單位吸收能量總是產(chǎn)生相同數(shù)量的光子，而無(wú)論Y射線的能量如何。因此，其完美線性偏離為零。相比于在更高能量下，在更低能量下不同稀土鹵化物之間的完美線性偏離更顯著。更高能量的Y射線(例如大于2000keV)可碰撞閃爍晶體，所述閃爍晶體可轉(zhuǎn)而產(chǎn)生更低能量的Y射線(例如小于300keV)。如果對(duì)于更低能量的Y射線閃爍晶體產(chǎn)生更少的閃爍光，則閃爍晶體具有差的線性。因此，相比于在更高Y射線能量下的響應(yīng)，閃爍晶體對(duì)更低能量下的Y射線(如小于300keV)的響應(yīng)對(duì)線性更重要。
[0036]完美線性偏離可如下測(cè)定。在一系列Y射線能量下收集對(duì)不同Y射線能量的響應(yīng)的數(shù)據(jù)。例如，Y射線能量的范圍可為60keV至6130keV。所述范圍可更窄，例如60keV至2600keV。所述范圍的下限可不同于60keV。所述范圍的下限可小于60keV(例如20keV或40keV)或高于60keV(例如100或200keV)。在閱讀本說(shuō)明書(shū)之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠選擇用于他們的特定應(yīng)用的能量范圍。
[0037]在收集數(shù)據(jù)之后，使用最小二乘法擬合而產(chǎn)生具有如下等式的線性等式: [0038]Ecalc=m*PH等式 I
[0039]其中:
[0040]Ecalc為計(jì)算能量；
[0041]PH為脈沖高度(光輸出)；且
[0042]m為線條的斜率(擬合系數(shù))。
[0043]應(yīng)注意，當(dāng)能量為零時(shí)，線條經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)于零脈沖高度(無(wú)光輸出)的點(diǎn)(0，0)。因此，當(dāng)線條對(duì)應(yīng)于完美線性時(shí)，不存在y軸偏移。對(duì)于特定的Y射線能量，完美線性偏差(“DFPL”)通過(guò)如下等式測(cè)定:
[0044]DFPL= ((Ecalc-Eactual) / Eactual) *100%等式 2
[0045]其中Eartual為對(duì)應(yīng)于光輸出的實(shí)際、射線能量，且Eeal。使用光輸出計(jì)算。
[0046]對(duì)于一組DFPL數(shù)據(jù)點(diǎn)，可獲得平均值、最大正偏差、最大負(fù)偏差、最大偏差、前述中的任意者的絕對(duì)值，或它們的任意組合。平均值可為平均數(shù)、中值或幾何平均。在一個(gè)特定實(shí)施例中，平均DFPL可根據(jù)如下等式3使用積分確定。
【權(quán)利要求】
1.一種閃爍晶體，其包含:
Ln(1_y)REyX3:Me2+，其中: Ln表示稀土元素； Me2+表示Sr、Ba或它們的任意混合物，并具有至少大約0.0002wt.%的濃度； RE表示不同的稀土元素； y具有O至I范圍內(nèi)的值；且 X表示鹵素。
2.—種福射檢測(cè)系統(tǒng)，其包括: 閃爍晶體，所述閃爍晶體包含Ln(1_y) REyX3:Me+2，其中: Ln表示稀土元素； Me+2表示Sr、Ba或它們的任意混合物，并具有至少大約0.0002wt.%的濃度； RE表示不同的稀土元素； y具有O至I范圍內(nèi)的值；且 X表示鹵素；以及 光電傳感器，所述光電傳感器光聯(lián)接至所述閃爍晶體。
3.一種閃爍晶體，其包含:
Ln(1_y)REyX3，其中: Ln表示稀土元素； RE表示不同的稀土元素； y具有O至I范圍內(nèi)的值；且 X表示鹵素；以及 所述閃爍晶體具有包括如下的性質(zhì): 對(duì)于60keV至356keV的輻射能量范圍，所述閃爍晶體具有不小于大約-0.35%的完美線性偏離的平均值； 對(duì)于2000keV至2600keV的輻射能量范圍，所述閃爍晶體具有不大于大約0.07%的完美線性偏離的平均值； 對(duì)于60keV至356keV的輻射能量范圍，所述閃爍晶體具有不大于大約0.7%的最大程度的完美線性偏離的絕對(duì)值；或它們的任意組合。
4.一種閃爍晶體，其包含:
Ln(1_y)REyX3，其中: Ln表示稀土元素；` RE表示不同的稀土元素； y具有O至I范圍內(nèi)的值；且 X表示鹵素；以及 能量分辨率比例為閃爍晶體的能量分辨率除以具有不同組成的不同閃爍晶體的不同能量分辨率，其中所述能量分辨率比例: 對(duì)于60至729keV范圍內(nèi)的能量，不大于大約0.970 ； 對(duì)于122至2615keV范圍內(nèi)的能量，不大于大約0.950 ；對(duì)于583至2615keV范圍內(nèi)的能量，不大于大約0.920 ； 對(duì)于662至2615keV范圍內(nèi)的能量，不大于大約0.900 ； 對(duì)于60keV的能量，不大于大約0.985 ； 對(duì)于122keV的能量，不大于大約0.980 ； 對(duì)于239keV的能量，不大于大約0.980 ； 對(duì)于51 IkeV的能量，不大于大約0.970 ； 對(duì)于583keV的能量，不大于大約0.970 ； 對(duì)于662keV的能量，不大于大約0.970 ； 對(duì)于729keV的能量，不大于大約0.970 ； 對(duì)于2615keV的能量，不大于大約0.950 ;或 它們的任意組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述閃爍晶體具有包括如下的性質(zhì): 對(duì)于60keV至356keV的輻射能量范圍，所述閃爍晶體具有不小于大約-0.35%的完美線性偏離的平均值； 對(duì)于2000keV至2600keV的輻射能量范圍，所述閃爍晶體具有不大于大約0.07%的完美線性偏離的平均值；` 對(duì)于60keV至356keV的輻射能量范圍，所述閃爍晶體具有不大于大約0.7%的最大程度的完美線性偏離的絕對(duì)值；或它們的任意組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述閃爍晶體具有包括如下的性質(zhì):對(duì)于60keV至356keV的福射能量范圍，所述閃爍晶體具有不小于大約-0.35%的完美線性偏離的平均值。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述閃爍晶體具有包括如下的性質(zhì):對(duì)于2000keV至2600keV的福射能量范圍，所述閃爍晶體具有不大于大約0.07%的完美線性偏離的平均值。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述閃爍晶體具有包括如下的性質(zhì):對(duì)于60keV至356keV的輻射能量范圍，所述閃爍晶體具有不大于大約0.7%的最大程度的完美線性偏離的絕對(duì)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中能量分辨率比例為閃爍晶體的能量分辨率除以不同組成的不同閃爍晶體的不同能量分辨率，其中所述能量分辨率比例: 對(duì)于60至729keV范圍內(nèi)的能量，不大于大約0.970 ； 對(duì)于122至2615keV范圍內(nèi)的能量，不大于大約0.950 ； 對(duì)于583至2615keV范圍內(nèi)的能量，不大于大約0.920 ； 對(duì)于662至2615keV范圍內(nèi)的能量，不大于大約0.900 ； 對(duì)于60keV的能量，不大于大約0.985 ； 對(duì)于122keV的能量，不大于大約0.980 ； 對(duì)于239keV的能量，不大于大約0.980 ；對(duì)于51 IkeV的能量，不大于大約0.970 ； 對(duì)于583keV的能量，不大于大約0.970 ； 對(duì)于662keV的能量，不大于大約0.970 ； 對(duì)于729keV的能量，不大于大約0.970 ； 對(duì)于2615keV的能量，不大于大約0.950 ;或 它們的任意組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或9所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于在60至729keV范圍內(nèi)的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.970的能量分辨率比例。
11.根據(jù)權(quán)利要求4、9或10所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于在122至2615keV范圍內(nèi)的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.950的能量分辨率比例。
12.根據(jù)權(quán)利要求4和9至11中任一項(xiàng)所述的的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于在583至2615keV范圍內(nèi)的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.920的能量分辨率比例。
13.根據(jù)權(quán)利要求4和9至12中任一項(xiàng)所述的的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于在662至2615keV范圍內(nèi)的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.900的能量分辨率比例。
14.根據(jù)權(quán)利要求4和9至13中任一項(xiàng)所述的的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于60keV的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.985，不大于大約0.975，或不大于大約0.965的能量分辨率比例。
15.根據(jù)權(quán)利要求4和9至14中任一項(xiàng)所述的的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于122keV的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.980，不大于大約0.950，或不大于大約0.920的能量分辨率比例。
16.根據(jù)權(quán)利要求4和9至15中任一項(xiàng)所述的的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于239keV的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.990，不大于大約0.960，或不大于大約0.940的能量分辨率比例。
17.根據(jù)權(quán)利要求4和9至16中任一項(xiàng)所述的的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于511keV的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.970，不大于大約0.930，或不大于大約0.900的能量分辨率比例。
18.根據(jù)權(quán)利要求4和9至17中任一項(xiàng)所述的的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于583keV的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.980，不大于大約0.940，或不大于大約0.920的能量分辨率比例。
19.根據(jù)權(quán)利要求4和9至18中任一項(xiàng)所述的的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于662keV的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.970，不大于大約0.910，或不大于大約0.880的能量分辨率比例。
20.根據(jù)權(quán)利要求4和9至19中任一項(xiàng)所述的的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于729keV的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.970，不大于大約0.910，或不大于大約0.880的能量分辨率比例。
21.根據(jù)權(quán)利要求4和9至20中任一項(xiàng)所述的的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于2615keV的能量，所述閃爍晶體具有不大于大約0.950，不大于大約0.850，或不大于大約0.810的能量分辨率比例。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述閃爍晶體的能量分辨率由能譜確定，所述能譜使用閃爍晶體、光電倍增管、設(shè)置于所述閃爍晶體與所述光電倍增管之間的窗口和聯(lián)接至所述光電倍增管的多通道分析儀獲得，其中: 所述閃爍晶體具有直徑為大約64mm且長(zhǎng)度為大約75mm的直圓柱體的形狀，且所述閃爍晶體在側(cè)面和一端上由反射器包圍； 所述窗口包括藍(lán)寶石或石英； 所述光電倍增管包括線性聚焦的非飽和光電倍增管；且 所述多通道分析儀構(gòu)造為在0.25微米-S整形時(shí)間下進(jìn)行雙極整形；且 能量分辨率在122keV下不大于大約6.40%，在662keV下不大于大約2.90%，在2615keV下不大于大約1.90%，或它們的任意組合。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述能量分辨率在122keV下不大于大約6.40 %，不大于大約6.30 %，或不大于大約6.20 %，或不大于大約6.10%。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述能量分辨率在122keV下不大于大約6.00%。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述能量分辨率在662keV下不大于大約2.90 %，不大于大約2.85%，不大于大約2.80 %，不大于大約2.75%,或不大于大約2.70%。
26.根據(jù)權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述能量分辨率在662keV下不大于大約2`.65%。
27.根據(jù)權(quán)利要求22至26中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述能量分辨率在2615keV下不大于大約1.90%，不大于大約1.85%，不大于大約1.80%，不大于大約1.75%，或不大于大約1.70%。
28.根據(jù)權(quán)利要求22至26中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述能量分辨率在2615keV下不大于大約1.65%。
29.根據(jù)權(quán)利要求2和5至28中任一項(xiàng)所述的輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述輻射檢測(cè)系統(tǒng)為醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求1、2或30所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述閃爍晶體摻雜Sr。
31.根據(jù)權(quán)利要求1、2或30所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中在所述閃爍晶體中的Sr含量為至少大約0.0002wt.%，至少大約0.0005wt.%，或至少大約0.0Olwt.%。
32.根據(jù)權(quán)利要求1、2或30所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中在所述閃爍晶體中的Sr含量不大于大約0.05wt.%,不大于大約0.03wt.%,不大于大約0.02wt.%,或不大于大約 0.009wt.%。
33.根據(jù)權(quán)利要求1、2或30中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中在所述閃爍晶體中的Sr含量為大約0.0Olwt.%至大約0.009wt.% ?
34.根據(jù)權(quán)利要求3和5至33中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于60keV至356keV的輻射能量范圍，所述閃爍晶體具有不小于大約-0.35%，不小于大約-0.30%，不小于大約-0.25%，或不小于大約-0.20%的完美線性偏離的平均值。
35.根據(jù)權(quán)利要求3、5至34中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于60keV至356keV的輻射能量范圍，所述閃爍晶體具有不小于大約-0.16%的完美線性偏離的平均值。
36.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于2000keV至2600keV的輻射能量范圍，所述閃爍晶體具有不大于大約0.07%，不大于大約0.05%，或不大于大約0.03%的基于絕對(duì)值的完美線性偏離的平均值。
37.根據(jù)權(quán)利要求34、35或36所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中完美線性偏離的平均值(DFPLavwage)通過(guò)如下確定:
38.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中對(duì)于60keV至356keV的輻射能量范圍，所述閃爍晶體具有不大于大約0.70%，不大于大約0.65%，或不大于大約0.60%，或不大于大約0.55%，或不大于大約0.50%的最大程度的完美線性偏離的絕對(duì)值。
39.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中Ln包括La、Gd、Lu，或它們的任意混合物。
40.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中RE包括Ce、Eu、Pr、Tb、Nd,或它們的任意混合物。
41.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中y不大于大約.0.5，不大于大約0.2，或不大于大約0.09。
42.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中y為至少大約.0.005，至少大約0.01，或至少大約0.02。
43.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中Ln為L(zhǎng)a，RE為Ce，且 X 為 Br。
44.根據(jù)權(quán)利要求44所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中I不大于0.2f.u.。
45.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述閃爍晶體能夠在第一波長(zhǎng)處發(fā)射第一熒光峰，并在第二波長(zhǎng)處發(fā)射第二熒光峰，其中所述第二波長(zhǎng)比所述第一波長(zhǎng)大至少大約15nm。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述第二波長(zhǎng)在比所述第一波長(zhǎng)大大約20nm至大約40nm的范圍內(nèi)。
47.根據(jù)權(quán)利要求44所述的閃爍晶體或輻射檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述閃爍晶體具有比對(duì)應(yīng)的未經(jīng)摻雜的閃爍晶體的帶隙能量小至少大約0.05eV,小至少大約0.1OeV,小至少大約.0.15eV，或小至少0.20eV的能量帶隙。
【文檔編號(hào)】G01T1/202GK103687928SQ201280035995
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月6日
【發(fā)明者】P·R·蒙格, V·奧斯本斯基 申請(qǐng)人:圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司