本發(fā)明涉及閃爍體，尤其涉及一種金屬鹵化物閃爍晶體、復(fù)合閃爍體及制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、閃爍體是一類能夠吸收高能粒子或射線后發(fā)出光的材料，可應(yīng)用于輻射探測(cè)和醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。近年來，含鉛鈣鈦礦具有制作簡(jiǎn)便、響應(yīng)快和空間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛報(bào)道，有望應(yīng)用于x射線直接探測(cè)型或間接型探測(cè)器中。然而，鉛毒性、相對(duì)較低的x射線光產(chǎn)率和不穩(wěn)定性極大地限制了它的應(yīng)用。雖然金屬鹵化物rb2agbr3是一種低毒或者無毒的金屬鹵化物材料，可作為鹵化鉛鈣鈦礦的替代，但目前rb2agbr3的制備需要高溫煅燒、以及真空下高溫處理，工藝復(fù)雜耗時(shí)長(zhǎng)，且rb2agbr3的發(fā)光強(qiáng)度和光產(chǎn)額還有待進(jìn)一步提高。

2、因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種金屬鹵化物閃爍晶體、復(fù)合閃爍體及制備方法與應(yīng)用，旨在提供一種通過簡(jiǎn)單的制備工藝能夠制備得到發(fā)光強(qiáng)度高、光產(chǎn)額大的閃爍晶體的方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明的第一方面，提供一種金屬鹵化物閃爍晶體的制備方法，其中，包括如下步驟：

4、將rbbr、agbr和cubr按照2:(1-x):x的摩爾比進(jìn)行混合，得到混合粉末；

5、將所述混合粉末與溶劑和次磷酸進(jìn)行混合，通過降溫結(jié)晶法或升溫結(jié)晶法，得到cu摻雜的rb2agbr3單晶，即所述金屬鹵化物閃爍晶體；

6、其中，x＝0～0.15，且x不取0。

7、可選地，將所述混合粉末與氫溴酸和次磷酸進(jìn)行混合，在第一預(yù)設(shè)溫度下攪拌第一預(yù)設(shè)時(shí)間后，得到第一混合液；將所述第一混合液以每天0.5～5℃的降溫速度降至室溫，得到所述金屬鹵化物閃爍晶體。

8、可選地，將所述混合粉末與有機(jī)溶劑和次磷酸進(jìn)行混合，在第二預(yù)設(shè)溫度下攪拌第二預(yù)設(shè)時(shí)間后，得到第二混合液；將所述第二混合液以每天0.5～5℃的降溫速度降至第三預(yù)設(shè)溫度，得到所述金屬鹵化物閃爍晶體；或，

9、將所述混合粉末與有機(jī)溶劑和次磷酸進(jìn)行混合，在室溫下攪拌后，得到第二混合液；將所述第二混合液以0.5～3℃/h的升溫速度升溫至100～110℃，得到所述金屬鹵化物閃爍晶體。

10、可選地，所述混合粉末與氫溴酸和次磷酸的比為(2～3)g:10ml:200μl；和/或，

11、所述第一預(yù)設(shè)溫度為80～100℃，所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為10～18h。

12、可選地，得到所述金屬鹵化物閃爍晶體前還包括如下步驟：

13、提供第三混合液，所述第三混合液的制備方法與所述第一混合液的制備方法相同；

14、將得到的cu摻雜的rb2agbr3單晶置于所述第三混合液中，以每天0.5～5℃的降溫速度降至室溫，繼續(xù)進(jìn)行單晶的生長(zhǎng)，得到更大尺寸的cu摻雜的rb2agbr3單晶；

15、將得到的更大尺寸的cu摻雜的rb2agbr3單晶重復(fù)置于新配制的第三混合液中進(jìn)行單晶的生長(zhǎng)若干次后，得到厘米級(jí)尺寸的cu摻雜的rb2agbr3單晶，即所述金屬鹵化物閃爍晶體。

16、本發(fā)明的第二方面，提供一種金屬鹵化物閃爍晶體，其中，所述金屬鹵化物閃爍晶體采用本發(fā)明如上所述的制備方法制備得到。

17、本發(fā)明的第三方面，提供一種復(fù)合閃爍體，其中，所述復(fù)合閃爍體包括有機(jī)聚合物基體和分散在所述有機(jī)聚合物基體中的金屬鹵化物閃爍晶體；所述金屬鹵化物閃爍晶體為采用本發(fā)明如上所述的制備方法制備得到的金屬鹵化物閃爍晶體。

18、本發(fā)明的第四方面，提供一種本發(fā)明如上所述的復(fù)合閃爍體的制備方法，其中，所述復(fù)合閃爍體的制備方法包括如下步驟：

19、提供有機(jī)聚合物，所述有機(jī)聚合物為液態(tài)；

20、將金屬鹵化物閃爍晶體制備成金屬鹵化物閃爍晶體粉末；

21、將所述有機(jī)聚合物、固化劑與金屬鹵化物閃爍晶體粉末進(jìn)行混合，然后加入乙酸乙酯，得到膠體溶液；

22、將所述膠體溶液進(jìn)行成型，然后干燥后，得到所述復(fù)合閃爍體；或，

23、所述復(fù)合閃爍體的制備方法包括如下步驟：

24、提供有機(jī)聚合物，所述有機(jī)聚合物為固態(tài)；

25、將金屬鹵化物閃爍晶體制備成金屬鹵化物閃爍晶體粉末；

26、將所述有機(jī)聚合物與金屬鹵化物閃爍晶體粉末以及溶劑進(jìn)行混合，加熱后，加入乙酸乙酯，得到膠體溶液；

27、將所述膠體溶液進(jìn)行成型，然后干燥后，得到所述復(fù)合閃爍體。

28、本發(fā)明的第五方面，提供一種本發(fā)明如上所述的復(fù)合閃爍體的制備方法，其中，包括如下步驟：

29、將rbbr、agbr和cubr按照2:(1-x):x的摩爾比進(jìn)行混合，得到混合粉末；

30、將所述混合粉末與有機(jī)溶劑和次磷酸進(jìn)行混合，在室溫下攪拌后，得到第二混合液；

31、將有機(jī)聚合物與所述第二混合液進(jìn)行混合，升溫至第四預(yù)設(shè)溫度，得到膠體溶液；

32、將所述膠體溶液進(jìn)行成型，然后干燥后，得到所述復(fù)合閃爍體。

33、本發(fā)明的第六方面，提供一種采用本發(fā)明如上所述的制備方法制備得到的金屬鹵化物閃爍晶體、本發(fā)明如上所述的復(fù)合閃爍體或采用本發(fā)明如上所述的制備方法制備得到的復(fù)合閃爍體在x射線成像或伽馬射線探測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

34、有益效果：本發(fā)明通過簡(jiǎn)單的降溫結(jié)晶法或升溫結(jié)晶法制備金屬鹵化物閃爍晶體，成本低，工藝簡(jiǎn)單，無需高溫煅燒，制備得到的金屬鹵化物閃爍晶體具有發(fā)光強(qiáng)度高、光產(chǎn)額大和閃爍壽命短等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種金屬鹵化物閃爍晶體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，將所述混合粉末與氫溴酸和次磷酸進(jìn)行混合，在第一預(yù)設(shè)溫度下攪拌第一預(yù)設(shè)時(shí)間后，得到第一混合液；將所述第一混合液以每天0.5～5℃的降溫速度降至室溫，得到所述金屬鹵化物閃爍晶體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，將所述混合粉末與有機(jī)溶劑和次磷酸進(jìn)行混合，在第二預(yù)設(shè)溫度下攪拌第二預(yù)設(shè)時(shí)間后，得到第二混合液；將所述第二混合液以每天0.5～5℃的降溫速度降至第三預(yù)設(shè)溫度，得到所述金屬鹵化物閃爍晶體；或，

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述混合粉末與氫溴酸和次磷酸的比為(2～3)g:10ml:200μl；和/或，

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，得到所述金屬鹵化物閃爍晶體前還包括如下步驟：

6.一種金屬鹵化物閃爍晶體，其特征在于，所述金屬鹵化物閃爍晶體采用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到。

7.一種復(fù)合閃爍體，其特征在于，所述復(fù)合閃爍體包括有機(jī)聚合物基體和分散在所述有機(jī)聚合物基體中的金屬鹵化物閃爍晶體；所述金屬鹵化物閃爍晶體為采用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的金屬鹵化物閃爍晶體。

8.一種權(quán)利要求7所述的復(fù)合閃爍體的制備方法，其特征在于，所述復(fù)合閃爍體的制備方法包括如下步驟：

9.一種權(quán)利要求7所述的復(fù)合閃爍體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

10.一種采用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的金屬鹵化物閃爍晶體、權(quán)利要求7所述的復(fù)合閃爍體或采用權(quán)利要求8-9任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的復(fù)合閃爍體在x射線成像或伽馬射線探測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種金屬鹵化物閃爍晶體、復(fù)合閃爍體及制備方法與應(yīng)用，涉及閃爍體技術(shù)領(lǐng)域，金屬鹵化物閃爍晶體的制備方法包括如下步驟：將RbBr、AgBr和CuBr按照比例進(jìn)行混合，得到混合粉末；將所述混合粉末與溶劑和次磷酸進(jìn)行混合，通過降溫結(jié)晶法或升溫結(jié)晶法，得到Cu摻雜的Rb<subgt;2</subgt;AgBr<subgt;3</subgt;單晶，即所述金屬鹵化物閃爍晶體。本發(fā)明通過簡(jiǎn)單的降溫結(jié)晶法或升溫結(jié)晶法制備金屬鹵化物閃爍晶體，進(jìn)一步得到復(fù)合閃爍體。制備得到的金屬鹵化物閃爍晶體可用于伽馬射線能譜探測(cè)，具有高能量分辨率、快衰減的優(yōu)點(diǎn)；復(fù)合閃爍體可用于X射線成像，具有大面積、高空間分辨率的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)研發(fā)人員：王采林,吳奇,姚露,周洵聲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：松山湖材料實(shí)驗(yàn)室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8