用于成像系统中的CE技术方案

本申请涉及包含由Ce

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请一般涉及成像领域，并且更具体地涉及在成像系统中使用的发光组合物。 本申请的主题用于多种成像系统，包括例如计算机断层扫描（CT)成像系统、正电子发射断 层扫描（PET)成像系统以及单光子发射计算机断层扫描（SPECT)系统。它也可以与其它成 像系统结合使用，例如作为X射线增感屏的一部分。
技术介绍
发光组合物的作用是利用入射的高能辐射光子（例如：X射线或γ射线）的能量， 并且将这种能量转化成二次辐射光子（例如，紫外光），其可以更容易地通过诸如光电二极 管或光电倍增管的光电检测器来测量。每一次这样的转化被称为闪烁事件。光电检测器产 生表示二次辐射强度的电信号。在典型的应用中，成像检测器阵列包括多个像素，每个像素 由光学耦合到光电检测器的闪烁发光组合物的一个或多个块形成。闪烁发光组合物材料的性能取决于所述材料的许多特性，包括例如其阻止本领 (stopping power)、亮度以及衰减时间。自从威廉?康拉德·伦琴在1895年发现X射线以 来，一直都有寻找与开发有效地将高能光子转换成低能光子的材料的需求。已经对多种这 类闪烁材料进行了研究和使用。X射线探测常用的闪烁发光组合物包括：例如Ce 3+掺杂的 无机主体基质，例如Lu2Si05、LuP(V^ Lu 2Si207，所有这些具有高密度，其提供相对于入射X 射线辐射有利的高阻止本领。 然而，新的发光组合物仍然被高度关注，尤其是如果它们的密度或光输出高，或者 如果它们的增长和衰减时间很短。特别是关于衰减时间，发光组合物的衰减时间相应于二 次闪烁光余辉下降回落到几乎为零或某个其它的最小值所花费的时间。一般而言，期望减 少发光组合物的衰减时间。较短的衰减时间导致较短的成像时间以及成像数据的较高分辨 率。同样地，具有较窄波长光谱的余辉优先于具有较宽的波长光谱的余辉。较小的余辉是 有利的，因为它增加了可以在给定时间周期中检测到的闪烁事件的数量，并且还增加了检 测器的时间分辨率。由于这些以及其它原因，衰减时间是各种发光组合物的必要性能数值， 并且衰减时间的缩短产生了应用的优势。
技术实现思路
本公开涉及由Ce3+激活的发光组合物，并且特别涉及Ce 3+在紫外线范围内显示发 射的发光组合物。本文中定义的"紫外"线对应于大约280nm与大约400nm之间的波长的 光。这些发光组合物包括例如闪烁组合物，其中Ce 3+位于施加低晶体场分裂并且与激活剂 具有低共价相互作用的晶格位置上。典型的实例是氟化物、硫酸盐与磷酸盐，特别是以下氟 化物： A (Y1 x yLuxLay) F4, A(Yj x yLuxLay) 3F10, BaCa (Y1 x yLuxLay)芯。，和 Ba (Y1 x yLuxLay) 2FS， 其中A = Li、Na、K、Rb、Cs或其固溶体组合。本公开还涉及这些发光合物的一种 或多种作为CT成像扫描仪、或PET或SPECT成像扫描仪的陶瓷或单晶转换器的应用。本公 开还涉及一种或多种这些发光组合物在X射线增强屏的发光粉层中的应用。 -旦阅读了优选实施方案的以下详细描述，对于本领域的普通技术人员，许多额 外的优点和益处将变得显而易见。本专利技术可以以多种化学组合物、多种组分以及组分的设 置，以及多种方法操作与方法操作的设置实施。附图仅用于说明优选实施方案的目的，而不 应被解释为限制本专利技术。 图1是X射线检测器单元100的示意性横截面图，未按比例绘制； 图2显示KYF4 = Ce ( P = 3. 53g/cm3)的X射线衍射图，与未掺杂的KYF4S照物比 较； 图3显示KYF4 = Ce的发射光谱302、激发光谱304以及反射光谱306 ; 图4显示1^?4{6在26511111激发（4卜5(1)下的衰减曲线，在32711111处监测 ； 图5显示KY3F1。: Ce ( P = 4. 27g/cm3)的X射线衍射图，与未掺杂的KY3F1。参照物 比较； 图6显示KY3F1。: Ce的发射光谱602、激发光谱604以及反射光谱606 ; 图7显示KY3F1。: Ce在265nm激发（4f-5d)下的衰减曲线，在377nm处监测； 图8显示KLaF4 = Ce ( P = 4. 46g/cm3)的X射线衍射图，与未掺杂的KLaF4参照物 比较； 图9显示KLaF4:Ce的发射光谱902、激发光谱904与反射光谱906 ; 图10显示KLaF4 = Ce在265nm激发（4f-5d)下的衰减曲线，在317nm处监测； 图11显示KLuF4 = Ce ( P = 4. 80g/cm3)的X射线衍射图，与未掺杂的KLuF4参照物 比较； 图12显示KLuF4 = Ce的发射光谱202、激发光谱204与反射光谱206 ; 图13显示此沾4:〇6在26511111激发（4卜5(1)下的衰减曲线，在31211111处监测 ； 图14显示NaYF4 = Ce ( P = 4. 30g/cm3)的X射线衍射图，与未掺杂的NaYF4参照物 比较； 图15显示NaYF4:Ce的发射光谱502、激发光谱504与反射光谱506 ; 图16显示似￥?4义6在26511111激发（4卜5(1)下的衰减曲线，在29511111处监测 ； 图17显示NaLuF4 = Ce ( P = 5. 70g/cm3)的X射线衍射图，与未掺杂的NaYF4参照 物比较； 图18显示NaLuF4 = Ce的两个发射光谱802a和802b、激发光谱804与反射光谱 806 ； 图19显示似1^4:〇6在26511111激发（4卜5(1)下的衰减曲线，在32〇11111处监测 ； 图20显示RbLaF4 = Ce ( P = 4. 94g/cm3)的X射线衍射图，与未掺杂的RbLaF4参照 物比较； 图21显示RbLaF4 = Ce的发射光谱102、激发光谱104与反射光谱106 ;并且 图22显示RbLaF4 = Ce在265nm激发（4f-5d)下的衰减曲线，在310nm处监测。 图1说明单元100的第一示例性实施方案，其检测入射的高能辐射50。所述辐射 检测器单元100可以在例如计算机断层扫描（CT)成像设备中被使用。CT是在许多不同环 境中使用的成像模式，包括医学成像。CT成像系统通常采用X射线源（未示出）以产生穿 过检查区域的X射线50。置于检查区域中的受试者与穿过的X射线50的一部分相互作用 并将其吸收。X射线辐射检测器100的阵列被设置成正对X射线源，以检测并测量所透射的 X射线50的强度。所述辐射检测器阵列一般包括多个检测器100,其中每个检测器100对 应于一个成像像素。 在替代性的实施例中，所述辐射检测器单元100可以在正电子发射断层扫描 (PET)成像设备中使用。PET是在许多不同环境中使用的成像模式，包括医学成像。在PET 中，待成像的受试者通常摄取放射性药物，其被配置为行进到受试者的待成像区域。放射性 药物发射出γ射线50,其通过并且离开受试者并被围绕受试者而设置的用于检测并且测 量发射的γ射线50的强度的γ射线辐射检测器100阵列所检测。辐射检测器阵列一般 包括多个检测器100,其中每个检测器100对应于一个成像像素。 不管特定的成像设备，辐射检测器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
闪烁体材料，其包含由Ce3+激活的主体晶格，其中，所述主体晶格选自：A(Y1‑x‑yLuxLay)LuF4，A(Y1‑x‑yLuxLay)3F10，BaCa(Y1‑x‑yLuxLay)2F10，和Ba(Y1‑x‑yLuxLay)2F10，并且，其中A选自Li、Na、K、Rb、Cs和包含两种或更多种这些元素的混合物的固溶体，并且其中，0≤x≤1，和0≤y≤1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·R·龙达，G·格罗伊尔，T·于斯特尔，B·赫登，T·科克拉尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL