閃爍體及其製造方法
2023-09-13 15:57:25 3
專利名稱：閃爍體及其製造方法
閃爍體及其製造方法本申請是以下申請的分案申請申請日2008年I月24日；申請號:200880009906. 2(PCT/US2008/051917);發明名稱閃爍體及其製造方法」。
背景技術：
本發明一般涉及用於製造閃爍檢測器的閃爍材料。本發明的一個實施方案涉及包括金屬氧化物、金屬齒氧化物、金屬硫氧化物或金屬齒化物的納米尺寸顆粒的閃爍材料及其製造方法。本發明的另一實施方案涉及含金屬滷化物的納米尺寸顆粒的閃爍材料及其制 造方法。本發明的又一實施方案涉及含金屬滷氧化物或金屬硫氧化物的納米尺寸顆粒的閃爍材料及其製造方法。閃爍體是將高能輻射如X射線或Y射線轉化成可見光的材料。閃爍體被廣泛用於檢測和非侵入式成像技術，如用於醫學和掃描應用的成像系統。在這些系統中，高能光子典型地穿過進行成像的人或對象並，在成像體積的另一側，撞擊與光檢測裝置相聯的閃爍體。閃爍體典型地響應所述高能光子衝擊而產生光學光子。所述光學光子隨後可通過所述光檢測裝置測量和定量，由此提供對入射在所述檢測器上的高能輻射的數量和位置的替代測量。另外，閃爍體可用在用於檢測以其它方式可能難以檢出的放射性對象如違禁物品或汙染物的系統中。對於非侵入式成像技術，閃爍體的一個最重要的應用就是用在利用數字檢測和存儲系統產生射線照相圖像的醫療設備中。例如，在現有的數字X射線成像系統如CT掃描器中，輻射從輻射源射向受檢者，典型地為醫療診斷應用中的患者。一部分所述輻射穿過患者並撞擊檢測器。檢測器的表面將所述輻射轉化成能被感應到的光子。所述檢測器被分成離散圖像裝置的矩陣，或像素，並根據撞擊每個像素的輻射的數量或強度編碼輸出信號。由於當輻射穿過患者時輻射強度被改變，所以基於所述輸出信號重構的圖像提供與通過傳統感光膠片技術得到的那些類似的患者組織投影。另一種基於高能福射的成像系統是正電子發射斷層掃描(positron emissiontomography, PET),其通常使用具有多個典型呈環形陣列排列的像素的閃爍體基檢測器。每個所述像素構成一個與光電倍增管聯在一起的閃爍裝置。在PET中，用放射性同位素對具有期望生物活性或親合力的化學示蹤劑化合物作了標記，其中所述放射性同位素通過發射正電子而衰變。隨後，發射的正電子與電子相互作用，放出兩個511keV的光子(Y射線)。所述兩個Y射線同時發出並在相反方向上傳播，穿過周圍的組織，離開患者身體，被所述檢測器吸收和記錄。通過測量所述兩個光子到達檢測器上的兩個點的微小時差，就可以計算出所述正電子在所述對象內部的位置。這種時差測量的限制高度取決於閃爍體材料的阻止能力、光輸出和衰變時間。在CT和PET中，為產生精確的圖像即好的空間解析度都要求小的像素尺寸。為避免在各個發光模塊中產生的光發生像素間汙染，閃爍體由被切成小段或切成小片的單晶或透明陶瓷成像板製成。所述小段和各個元件之間的校準反射體一起使用以在物理上儘可能多地保持很多光射向各個檢測器。所述切片工藝限制了各個像素的尺寸，因為像素尺寸越小生產成本和加工難度就會越高。對於要求更小像素間距的系統，例如在數字射線照相系統中，使用了磷光體如CsI針和光纖閃爍體(FOS)面板。然而，這些閃爍體滿足不了 CT系統的更嚴格的發光要求。基於CsI的閃爍體衰變時間長，導致容易洗去圖像的餘輝。此外，基於FOS板的檢測器不具有精確成像所需的高轉化效率。與用於成像應用的複雜閃爍體相比，用於檢測放射性違禁物品或汙染物的閃爍體通常只是由聚噻吩或聚苯胺之類的材料製成的簡單塑料膜。不過，這些系統並非特別專用於涉及的輻射種類，常常可能發生誤報。因此，存在對能夠易於形成具有在CT和PET應用中所需的小像素尺寸的材料並同時提供透明度和定製的發光性能的新型閃爍體的需要。
發明內容
在一個實施方案中，本發明技術提供包括塑料基質的閃爍體，其中所述塑料基質含有嵌入的閃爍材料納米尺寸顆粒。在各種方面，所述納米尺寸顆粒可以由金屬氧化物、金屬滷氧化物、金屬硫氧化物、金屬齒化物或其組合製成。在另一實施方案中，本發明技術提供包括含有嵌入的閃爍材料納米尺寸顆粒的塑料基質的閃爍檢測系統。一或多個光電檢測器附著在所述塑料基質上，並經構造以檢測在所述塑料基質中產生的光子。在另一實施方案中，本發明技術提供包括閃爍檢測系統和經構造以對所述閃爍檢測系統產生的信號進行分析的信號處理系統的輻射檢測和分析系統。所述閃爍檢測系統由 包括塑料基質的閃爍體和附著的光檢測裝置製成，其中所述塑料基質含有嵌入的閃爍材料納米尺寸顆粒，所述光檢測裝置經構造以響應所述閃爍體產生的光子而產生信號。在又一實施方案中，本發明技術提供製造閃爍檢測器的方法。該方法包括將閃爍材料納米尺寸顆粒嵌入塑料基質中，和將光電檢測器系統附著到所述塑料基質上。所述光電檢測器系統包括一或多個經構造以將所述塑料基質內產生的光子轉化成電信號的元件。在一個實施方案中，本發明技術提供製造滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法。該方法包括將包含一或多種金屬鹽的第一溶液與包含一或多種滷化物前體的第二溶液組合以形成滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒，和從所述組合的第一和第二溶液中分離所述納米尺寸顆粒。一方面，所述溶液包括離子液體。在另一實施方案中，本發明技術提供另一種製造滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法。該方法包括製造微乳液，在所述微乳液中形成滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒，和從所述微乳液中分離所述顆粒。一方面，形成所述納米尺寸顆粒包括使齒化氫氣體鼓泡通過所述微乳液。另一方面，所述溶液包括離子液體。在另一實施方案中，本發明技術提供另一種製造滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法。該方法包括製造第一微乳液，向所述第一微乳液中加入含一或多種有機金屬鹽的溶液形成第二微乳液，和從所述第二微乳液中分離滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒。一方面，所述第一微乳液包括作為前體的陰離子源。另一方面，所述溶液包括離子液體。在另一實施方案中，本發明技術提供又一種製造滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法。該方法包括形成第一微乳液，形成第二微乳液，將所述第一微乳液和所述第二微乳液組合形成組合的微乳液，和從所述組合的微乳液中分離滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒。一方面，所述微乳液使用離子液體製成。在另一實施方案中，本發明技術提供包括金屬滷化物納米尺寸顆粒的晶態閃爍體，其中所述納米尺寸顆粒的尺寸小於約lOOnm。一方面，所述金屬滷化物包括通式為MXn:Y的磷光體，其中M包括選自La、Na、K、Rb、Cs及其組 合的至少一種金屬離子；Χ包括F、Cl、Br、I及其組合中的至少一種；￥包括選自Tl、Tb、Na、Ce、Pr、Eu及其組合的至少一種金屬離子；η為1-4的整數。另一方面，所述金屬滷化物包括通式為[La(1_x)Cex] [Cl(1_y_z)Br(y_z)Iz]3的磷光體，其中x、z、(l-y-z)和(y-z)都在0_1的範圍。在另一實施方案中，本發明技術提供包含金屬滷化物納米尺寸顆粒的晶態閃爍體，其中所述納米尺寸顆粒的尺寸小於約lOOnm。在一個實施方案中，本發明技術提供製造氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法。該方法包括形成第一微乳液，形成第二微乳液，混合所述第一微乳液和所述第二微乳液形成溶液，從所述溶液中分離前體顆粒，和由所述前體顆粒形成氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒。在另一實施方案中，本發明技術提供另一種製造氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法。該方法包括形成有機金屬溶液，形成第一微乳液，加熱所述有機金屬溶液，和將所述有機金屬溶液慢慢加入到所述第一微乳液中以形成第二微乳液。從所述第二微乳液溶液中分離前體顆粒，和由所述前體顆粒形成氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒。在另一實施方案中，本發明技術提供製造滷氧化物或硫氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法。該方法包括向包含一或多種金屬鹽的水溶液中添加水性鹼以沉澱出含所述一或多種金屬鹽的凝膠，和從所述凝膠中除去游離離子。加熱和乾燥所述凝膠以形成滷氧化物或硫氧化物型閃爍材料的納米尺寸顆粒。在另一實施方案中，本發明技術提供另一種製造滷氧化物或硫氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法。該方法包括形成第一微乳液，加熱溶液，同時將所述溶液加入到所述第一微乳液中以形成第二微乳液。由所述第二微乳液形成前體顆粒，和由所述前體顆粒形成滷氧化物或硫氧化物型閃爍材料的納米尺寸顆粒。在又一實施方案中，本發明技術提供金屬氧化物基磷光體的晶態閃爍體納米尺寸顆粒，其中所述納米尺寸顆粒的尺寸小於lOOnm。在另一實施方案中，本發明技術提供滷氧化物或硫氧化物的晶態閃爍體納米尺寸顆粒，其中所述納米尺寸顆粒的尺寸小於lOOnm。
在參照附圖閱讀了以下詳細說明之後，將更好地理解本發明的這些及其他特徵、方面和優點，在所有附圖中相同的附圖標記代表相同的部分，其中圖I顯示了可以使用本發明技術實施方案的醫學成像裝置，如計算機斷層掃描設備或正電子發射掃描設備。圖2顯示了可以使用本發明技術實施方案的用於數字成像系統如CT或PET的探測器組件。圖3顯示了可以使用本發明技術實施方案的成像系統的剖視圖。
圖4顯示了根據本發明技術實施方案所述的閃爍檢測器系統的局部放大圖。圖5是根據本發明技術實施方案所述的閃爍體顆粒的示意圖，具有吸附的引發位點以引發聚合反應在顆粒周圍形成聚合物塗層。圖6顯示了根據本發明技術實施方案所述的塗有聚合物的閃爍體顆粒的示意圖。圖7是根據本發明技術實施方案所述製造氧化物基納米尺寸閃爍體顆粒的方法的方框圖。圖8是另一種根據本發明技術實施方案所述製造氧化物基納米尺寸閃爍體顆粒的方法的方框圖。·圖9是根據本發明技術實施方案所述製造滷氧化物或硫氧化物基納米尺寸閃爍體顆粒的方法的方框圖。圖10是另一種根據本發明技術實施方案所述製造滷氧化物或硫氧化物基納米尺寸閃爍體顆粒的方法的方框圖。圖11是根據本發明技術實施方案所述製造滷化物基納米尺寸閃爍體顆粒的方法的方框圖。圖12是另一種根據本發明技術實施方案所述製造滷化物基納米尺寸閃爍體顆粒的方法的方框圖。圖13是又一種根據本發明技術實施方案所述製造滷化物基納米尺寸閃爍體顆粒的方法的方框圖。圖14是又一種根據本發明技術實施方案所述製造滷化物基納米尺寸閃爍體顆粒的方法的方框圖。圖15顯示了根據本發明技術實施方案所述用於檢測放射性違禁物品的安全拱門。圖16顯示了根據本發明技術實施方案所述用於探測地下放射性物質的輻射探測器。發明概述下面列出了本發明所涉及的各個方面方面I.閃爍體，包含塑料基質，其中所述塑料基質包含嵌入的閃爍材料納米尺寸顆粒。方面2.根據方面I的閃爍體，其中所述塑料基質包含各向同性熱塑性樹脂、各向異性熱塑性樹脂、各向同性熱固性樹脂或各向異性熱固性樹脂中的至少一種。方面3.根據方面I的閃爍體，其中所述塑料基質包含二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鉭、氧化鉿或其組合中的至少一種的納米尺寸顆粒，所述納米尺寸顆粒的量足以提高所述塑料基質的折射率從而與所述閃爍材料的折射率相匹配。方面4.根據方面I的閃爍體，其中所述塑料基質包含聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚甲基戊烯、纖維素基聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸乙二醇酯二醇(PETG)、酚醛樹脂、聚N-乙烯基咔唑、液晶聚合物(LCP)、聚矽氧烷、聚磷腈、聚醯亞胺、環氧化物、酚醛樹脂或其組合中的至少一種。方面5.根據方面I的閃爍體，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒的尺寸小於約IOOnm0
方面6.根據方面I的閃爍體，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含選自金屬氧化物、金屬齒氧化物、金屬硫氧化物、金屬齒化物及其組合的材料。方面7.根據方面I的閃爍體，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有以下通式的至少一種磷光體(Y, GcO2O3:Eu ；Y2Si05:Ce ;Y2Si207:Ce ；LuA103:Ce ；Lu2Si05:Ce ；Gd2Si05:Ce ；YA103:Ce ；ZnO:Ga ；CdffO4 ；LuP04:Ce ；Pbff04 ；Bi4Ge3012 ；CaffO4 ；Gd202S:Tb ；Gd2O2S = Pr ; (RE)3Al5O12:Ce，其中RE為至少一種稀土金屬；或其組合。方面8.根據方面I的閃爍體，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含至少一種具有通式LaOX = Tb的磷光體，其中X選自由Cl、Br、I及其組合所構成的組。方面9.根據方面I的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含至少一種具有通式[La(:1_x)Cex] [Cl(卜y_z)Br(y_z)IJ3 的磷光體，其中 O 彡 x 彡 1、0 彡(l-y-z)彡 1、0 彡 z 彡 I、和 O < (y-z) ( I。
方面10.根據方面I的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有通式MXn: Y的磷光體，其中M包含選自由La、Na、K、Rb、Cs及其組合所構成的組的至少一種金屬離子；X包含選自由F、Cl、Br、I及其組合所構成的組的至少一種滷化物離子；Y包含選自由Tl、Tb、Na、Ce、Pr、Eu及其組合所構成的組的至少一種金屬離子；n為1_4的整數，包括端值。方面11.根據方面I的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含至少一種具有以下通式的磷光體:LnX3:Ce, RbGd2F7:Ce, CeF3, BaF2, CsI (Na)，CaF2:Eu, LiI :Eu，CsI, CsF,CsI:Tl，NaI:Tl, CdS: In, ZnS或其組合，其中每個X獨立地為CUr或I。方面12.根據方面I的閃爍體，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒在結合到所述塑料基質中之前被塗以塑性樹脂或有機化合物中的至少一種。方面13.閃爍檢測系統，包含包含嵌入的閃爍材料納米尺寸顆粒的塑料基質；和附著在所述塑料基質上的一或多個光電檢測器，其中所述一或多個光電檢測器經構造以檢測所述塑料基質中產生的光子。方面14.根據方面13的閃爍檢測系統，其中所述塑料基質包含各向同性熱塑性樹月旨、各向異性熱塑性樹脂、各向同性熱固性樹脂或各向異性熱固性樹脂中的至少一種。方面15.根據方面13的閃爍檢測系統，其中所述塑料基質包含二氧化鈦納米尺寸顆粒，其包含量足以提高所述塑料基質的折射率從而與所述閃爍材料的折射率相匹配。方面16.根據方面13的閃爍檢測系統，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含選自由金屬氧化物、金屬齒氧化物、金屬硫氧化物、金屬齒化物及其組合所構成的組的材料。方面17.根據方面13的閃爍檢測系統，其中所述塑料基質被製成分離的單元且其中每個所述分離的單元都附著到相應的光電檢測器。方面18.根據方面13的閃爍檢測系統，其中所述塑料基質被切割成分離的單元且其中每個所述分離的單元都連接到相應的光電檢測器。方面19.根據方面13的閃爍檢測系統，其中所述塑料基質是各向同性的，且所述塑料基質的所述各向同性排列通常將來自所述閃爍材料納米尺寸顆粒的光導向附著在所述塑料基質上的所述一或多個光電檢測器。方面20.根據方面13的閃爍檢測系統，其中所述塑料基質是各向同性的，且所述塑料基質的所述各向同性排列通常抑制在相對於所述一或多個光電檢測器表面基本上水平方向上的光透射。方面21.根據方面31的閃爍檢測系統，其中所述一或多個光電檢測器包含光電倍增管、光電二極體、光電電晶體或電荷耦合陣列器件中的至少一種。方面22.輻射檢測和分析系統，包含閃爍檢測系統，其包含含塑料基質的閃爍體，其中所述塑料基質含有嵌入的閃爍材料納米尺寸顆粒；和附著在所述閃爍體上並經構造以響應所述閃爍體產生的光子而產生信號的光檢測裝置；以及經構造以對所述閃爍檢測系統產生的信號進行分析的信號處理系統。 方面23.根據方面22的輻射檢測和分析系統，其中所述輻射檢測和分析系統包含正電子發射斷層掃描(PET)成像裝置、計算機輔助斷層掃描(CT)成像裝置、單正電子發射型計算機斷層掃描(SPECT)系統、乳房造影術系統、斷層掃描X射線照相組合系統或普通的基於X射線的射線照相系統之一。方面24.根據方面22的輻射檢測和分析系統，其中所述輻射檢測和分析系統包含用於檢測放射性違禁物品的安全掃描設備。方面25.根據方面22的輻射檢測和分析系統，其中所述輻射檢測和分析系統包含用於地下應用的輻射探測器。方面26.根據方面22的輻射檢測和分析系統，其中所述塑料基質包含足夠量的二氧化鈦納米尺寸顆粒，以提高所述塑料基質的折射率從而與所述閃爍材料的折射率相匹配。方面27.根據方面22的輻射檢測和分析系統，其中所述塑料基質包含各向同性熱塑性樹脂、各向異性熱塑性樹脂、各向同性熱固性樹脂或各向異性熱固性樹脂中的至少一種。方面28.根據方面22的輻射檢測和分析系統，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含選自由金屬氧化物、金屬齒氧化物、金屬硫氧化物、金屬齒化物及其組合所構成的組的材料。方面29.製造閃爍檢測器的方法，包括將閃爍材料納米尺寸顆粒嵌入塑料基質中；和將光電檢測器系統附著到所述塑料基質上，其中所述光電檢測器系統包含一或多個經構造以將光子轉化成電信號的元件。方面30.根據方面29的方法，其中所述塑料基質包含各向同性熱塑性樹脂、各向異性熱塑性樹脂、各向同性熱固性樹脂或各向異性熱固性樹脂中的至少一種。方面31.根據方面29的方法，其中所述塑料基質包含足夠量的二氧化鈦納米尺寸顆粒，以提高所述塑料基質的折射率從而與所述閃爍材料的折射率相匹配。方面32.根據方面29的方法，其中所述塑料基質包含聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚甲基戊烯、纖維素基聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸乙二醇酯二醇(PETG)、酚醛樹脂、聚N-乙烯基咔唑、液晶聚合物(LCP)、聚矽氧烷、聚磷腈、聚醯亞胺、環氧化物、酚醛樹脂或其組合中的至少一種。方面33.根據方面29的方法，其中所述閃爍體材料納米尺寸顆粒的尺寸小於約IOOnm0方面34.根據方面29的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含選自金屬氧化物、金屬齒氧化物、金屬硫氧化物、金屬齒化物及其組合的材料。方面35.根據方面29的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有以下通式的至少一種磷光體(Y, GcO2O3:Eu ；Y2Si05:Ce ;Y2Si207:Ce ；LuA103:Ce ；Lu2Si05:Ce ；Gd2Si05:Ce ；YA103:Ce ；ZnO:Ga ；CdffO4 ；LuP04:Ce ；Pbff04 ；Bi4Ge3012 ；CaffO4 ；Gd202S:Tb ；Gd2O2S = Pr ; (RE)3Al5O12:Ce，其中RE為至少一種稀土金屬；或其組合。方面36.根據方面29的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含至少一種具有通式LaOX = Tb的磷光體，其中X選自Cl、fc、I及其組合。方面37.根據方面29的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有通式[La(1_x)CeJ [Cl(1_y_z)Br(y_z)IJ3 的磷光體，其中 O ≤ x ≤ 1、0 ≤(l-y-z)≤ 1、0 ≤ z ≤ I、和O ≤ (y-z) ≤ I。方面38.根據方面29的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有通式MXn: Y的磷光體，其中M包含選自La、Na、K、Rb、Cs及其組合的至少一種金屬離子；X包含選自F、Cl、Br、I及其組合的至少一種滷化物離子；￥包含選自Tl、Tb、Na、Ce、Pr、Eu及其組合的至少一種金屬離子；n為1-4的整數，包含端值。方面39.根據方面29的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含至少一種具有以下通式的磷光體LaCl3Ce, RbGd2F7:Ce, CeF3, BaF2, CsI (Na)，CaF2:Eu, LiI :Eu，CsI, CsF,CsI:Tl，NaI:Tl, CDS: In, ZnS 或其組合。方面40.根據方面29的閃爍體，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒在結合到所述塑料基質中之前被塗以塑性樹脂或有機化合物中的至少一種。方面41.根據方面29的方法，其中所述一或多個光電檢測器包含光電倍增管、光電二極體、光電電晶體或電荷耦合陣列器件中的至少一種。方面42.根據方面29的方法，其中所述塑料基質被製成分離的單元且其中每個所述分離的單元都連接到所述光電檢測器系統的所述一個或多個元件中的相應元件。方面43.根據方面29的方法，其中所述塑料基質被切割成分離的單元且其中每個所述分離的單元都連接到所述光電檢測器系統的所述一個或多個元件中的相應元件。方面44.根據方面29的方法，其中所述塑料基質是各向同性的，且所述塑料基質的所述各向同性排列通常將來自所述閃爍材料納米尺寸顆粒的光導向附著在所述塑料基質上的所述一或多個光電檢測器。方面45.根據方面29的方法，其中所述塑料基質是各向同性的，且所述塑料基質的所述各向同性排列通常會抑制在相對於所述一或多個光電檢測器表面基本上水平方向上的光透射。方面46.製造滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法，包括將包含一或多種金屬鹽的第一溶液與包含一或多種滷化物前體的第二溶液組合以形成滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒；和從所述組合的第一和第二溶液中分離所述納米尺寸顆粒。方面47.根據方面46的方法，其中所述第一溶液和第二溶液都包含離子液體，其
中每種離子液體包含選自由咪唑備、吡啶傷、吡咯烷錫+、養、四烷基銨、鋶及其組合所構成的組的至少一種陽離子和選自由烷基硫酸根、甲苯磺酸根、甲基磺酸根、雙(三氟甲基磺醯)醯亞胺、六氟磷酸根、四氟硼酸根、滷離子及其組合所組成的組的至少一種陰離子。方面48.根據方面46的方法，其中所述一或多種金屬鹽包含選自由鑭系元素、第I族元素、第2族元素、第3族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素及其組合所構成的組的至少一種金屬陰離子。方面49.根據方面46的方法，其中所述一或多種金屬鹽包含至少一種選自鑭、鈰、鐠、鋱、鉈及其組合的金屬陰離子。
方面50.根據方面46的方法，其中所述一種或多種滷化物前體至少包含通式為NR4Y的滷化物物種，其中每個R獨立地選自由氫化物、烷基、芳基和滷化物所構成的組，Y包含選自由氟離子、氯離子、溴離子、碘離子和其組合所構成的組的陰離子。方面51.根據方面46的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有通式MXn: Y的磷光體，其中M包含選自La、Na、K、Rb、Cs及其組合的至少一種金屬離子；X包含選自F、Cl、Br、I及其組合的至少一種滷化物離子；￥包含選自Tl、Tb、Na、Ce、Pr、Eu及其組合的至少一種金屬離子；n為1-4的整數，包含端值。方面52.根據方面46的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有通式[La(1_x)CeJ [Cl(1_y_z)Br(y_z)IJ3 的磷光體，其中 O 彡 x 彡 1、0 彡(l-y-z)彡 1、0 彡 z 彡 I、和O ( (y-z) ( I。方面53.根據方面46的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含至少一種具有以下通式的磷光體LaCl3Ce, RbGd2F7:Ce, CeF3, BaF2, BaF2, CsI:Na, CaF2:Eu, LiI :Eu，CsI,CsF, CsI:Tl，NaI:Tl, CdS: In, ZnS 或其組合。方面54.根據方面46的方法，其中所述滷化物基閃爍體材料的納米尺寸顆粒的尺寸小於約lOOnm。方面55.製造滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法，包括製造微乳液；在所述微乳液中形成所述滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒；和從所述微乳液中分離所述顆粒。方面56.根據方面55的方法，其中所述滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒是通過使滷化氫氣體鼓泡通過所述微乳液而形成的。方面57.根據方面55的方法，其中製造所述微乳液包括將表面活性劑加入有機溶劑中形成表面活性劑溶液；將一或多種金屬鹽溶解在離子液體中形成離子溶液；和混合所述表面活性劑溶液和所述離子溶液以形成所述微乳液。方面58.根據方面55的方法，其中所述表面活性劑包含以下至少一種芳族乙氧基化物；聚乙二醇十二烷基醚、失水山梨糖醇-脂肪酸酯表面活性劑、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯表面活性劑或烷基酚。方面59.根據方面55的方法，其中所述有機溶劑包含短鏈烷烴或芳烴中的至少一種。方面60.根據方面55的方法,其中所述一或多種金屬鹽包含選自鑭系兀素、第I族元素、第2族元素、第3族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素及其組合的至少一種金屬陰離子。方面61.根據方面55的方法,其中所述一或多種金屬鹽包含至少一種選自鑭、鋪、鐠、鋱、鉈及其組合的金屬陰離子。方面62.根據方面55的方法,其中所述離子液體包含選自咪唑鐵、吡啶鏡、吡略焼働、 、四烷基銨、鋶及其組合的至少一種陽離子，和選自烷基硫酸根、甲苯磺酸根、甲基磺酸根、雙(三氟甲基磺醯)醯亞胺、六氟磷酸根、四氟硼酸根、滷離子及其組合的至少一種陰離子。方面63.根據方面55的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有通式MXn: Y的磷光體，其中M包含選自La、Na、K、Rb、Cs及其組合的至少一種金屬離子；X包含選 自F、Cl、Br、I及其組合的至少一種滷化物離子；￥包含選自Tl、Tb、Na、Ce、Pr、Eu及其組合的至少一種金屬離子；n為1-4的整數，包括端值。方面64.根據方面55的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有通式[La(1_x)CeJ [Cl(1_y_z)Br(y_z)IJ3 的磷光體，其中 O 彡 x 彡 1、0 彡(l-y-z)彡 1、0 彡 z 彡 I、和O ( (y-z) ( I。方面65.根據方面55的方法，其中所述滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的尺寸小於約lOOnm。方面66.製造滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法，包括製造第一微乳液；向所述第一微乳液中加入含一或多種有機金屬鹽的溶液形成第二微乳液；和從所述第二微乳液中分離所述滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒。方面67.根據方面66的方法,其中所述一或多種金屬鹽包含選自鑭系兀素、第I族元素、第2族元素、第3族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素及其組合的至少一種金屬陰離子。方面68.根據方面66的方法，其中所述一或多種有機金屬鹽包含至少一種選自鑭、鈰、鐠、鋱、鉈及其組合的金屬陰離子，和通式為OR的陽離子，其中R為1-12個碳的烷基。方面69.根據方面66的方法，其中所述溶液包含選自短鏈烷烴和芳烴的有機溶劑。方面70.根據方面66的方法，其中製造所述第一微乳液包括將表面活性劑加入第二有機溶劑中形成表面活性劑溶液；將一或多種滷化物鹽溶解在離子液體中形成離子溶液；和混合所述表面活性劑溶液和所述離子溶液以形成微乳液。方面71.根據方面70的方法，其中所述表面活性劑包含以下至少一種芳族乙氧基化物；聚乙二醇十二烷基醚、失水山梨糖醇-脂肪酸酯表面活性劑、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯表面活性劑或烷基酚。方面72.根據方面70的方法，其中所述第二有機溶劑包含短鏈烷烴或芳烴中的至少一種。方面73.根據方面70的方法，其中所述滷化物鹽至少包含通式為NR4Y的滷化物物種，其中每個R獨立地選自氫化物、烷基、芳基和滷化物，Y包含選自氟離子、氯離子、溴離子、碘離子及其組合的陰離子。方面74.根據方面70的方法，其中所述第一離子液體包含選自咪唑傭、吡啶鏡、吡咯烷輪、鱗、四烷基銨、鋶及其組合的至少一種陽離子，和選自烷基硫酸根、甲苯磺酸根、甲基磺酸根、雙(三氟甲基磺醯)醯亞胺、六氟磷酸根、四氟硼酸根、滷離子及其組合的至少一種陰離子。方面75.根據方面66的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有通式MXn: Y的磷光體，其中M包含選自La、Na、K、Rb、Cs及其組合的至少一種金屬離子；X包含選自F、Cl、Br、I及其組合的至少一種滷化物離子；￥包含選自Tl、Tb、Na、Ce、Pr、Eu及其組合的至少一種金屬離子；n為1-4的整數，包括端值。方面76.根據方面66的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有通式[La(1_x)CeJ [Cl(1_y_z)Br(y_z)IJ3 的磷光體，其中 O 彡 x 彡 1、0 彡(l-y-z)彡 1、0 彡 z 彡 I、和O ( (y-z) ( I。 方面77.根據方面66的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含至少一種具有以下通式的磷光體LaCl3Ce, RbGd2F7:Ce, CeF3, BaF2, BaF2, CsI:Na, CaF2:Eu, LiI :Eu，CsI,CsF, CsI:Tl，NaI:Tl, CdS: In, ZnS 或其組合。方面78.根據方面66的方法，其中所述滷化物基閃爍體材料的納米尺寸顆粒的尺寸小於約lOOnm。方面79.製造滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法，包含如下步驟形成第一微乳液；形成第二微乳液；將所述第一微乳液和所述第二微乳液組合形成組合的微乳液；和從所述組合的微乳液中分離所述滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒。方面80.根據方面79的方法，其中形成所述第一微乳液包括將第一表面活性劑溶解在第一有機溶劑中形成第一表面活性劑溶液；將一或多種滷化物鹽溶解在第一離子液體中形成第一溶液；和混合所述第一表面活性劑溶液和所述第一溶液以形成所述第一微乳液。方面81.根據方面80的方法，其中所述第一表面活性劑包含以下至少一種芳族乙氧基化物；聚乙二醇十二烷基醚、失水山梨糖醇-脂肪酸酯表面活性劑、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯表面活性劑或烷基酚。方面82.根據方面80的方法，其中所述第一有機溶劑包含短鏈烷烴或芳烴。方面83.根據方面80的方法，其中所述一或多種滷化物鹽至少包含通式為NR4Y的滷化物物種，其中每個R獨立地選自氫化物、烷基、芳基和滷化物，Y包含選自氟離子、氯離子、溴離子、碘離子及其組合的陰離子。方面84.根據方面80的方法，其中所述第一離子液體包含選自咪唑備、吡啶·達'、吡咯烷n、+ 鱗、四烷基銨、鋶及其組合的至少一種陽離子，和選自烷基硫酸根、甲苯磺酸根、甲基磺酸根、雙(三氟甲基磺醯)醯亞胺、六氟磷酸根、四氟硼酸根、滷離子及其組合的至少一種陰離子。方面85.根據方面79的方法，其中形成所述第二微乳液包括
將第二表面活性劑加入第二有機溶劑中形成第二表面活性劑溶液；將一或多種金屬鹽溶解在第二離子 液體中形成第二溶液；和混合所述第二表面活性劑溶液和所述第二溶液以形成第二微乳液。方面86.根據方面85的方法，其中所述第二表面活性劑包含以下至少一種芳族乙氧基化物；聚乙二醇十二烷基醚、失水山梨糖醇-脂肪酸酯表面活性劑、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯表面活性劑或烷基酚。方面87.根據方面85的方法，其中所述第二有機溶劑包含短鏈烷烴或芳烴。方面88.根據方面85的方法,其中所述一或多種金屬鹽包含選自鑭系兀素、第I族元素、第2族元素、第3族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素及其組合的至少一種金屬陰離子。方面89.根據方面85的方法，其中所述一或多種金屬鹽包含至少一種選自鑭、鈰、鐠、鋱、鉈及其組合的金屬陰離子。方面90.根據方面85的方法，其中所述第二離子液體包含選自咪唑鎊、吡啶輸、吡咯烷鱗、四烷基銨、鋶及其組合的至少一種陽離子，和選自烷基硫酸根、甲苯磺酸根、甲基磺酸根、雙(三氟甲基磺醯)醯亞胺、六氟磷酸根、四氟硼酸根、滷離子及其組合的至少一種陰離子。方面91.根據方面79的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有通式MXn: Y的磷光體，其中M包含選自La、Na、K、Rb、Cs及其組合的至少一種金屬離子；X包含選自F、Cl、Br、I及其組合的至少一種滷化物離子；￥包含選自Tl、Tb、Na、Ce、Pr、Eu及其組合的至少一種金屬離子；n為1-4的整數，包括端值。方面92.根據方面79的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含具有通式[La(1_x)CeJ [Cl(1_y_z)Br(y_z)IJ3 的磷光體，其中 O 彡 x 彡 1、0 彡(l-y-z)彡 1、0 彡 z 彡 I、和
O( (y-z) ( I。方面93.根據方面79的方法，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含至少一種具有以下通式的磷光體LaCl3Ce, RbGd2F7:Ce, CeF3, BaF2, BaF2, CsI:Na, CaF2:Eu, LiI :Eu，CsI,CsF, CsI:Tl，NaI:Tl, CdS: In, ZnS 或其組合。方面94.根據方面79的方法，其中所述滷化物基閃爍體材料的納米尺寸顆粒的尺寸小於約lOOnm。方面95.包含金屬滷化物納米尺寸顆粒的晶態閃爍體，其中所述納米尺寸顆粒的尺寸小於約lOOnm。方面96.根據方面95的晶態閃爍體，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含通式為MXn: Y的磷光體，其中M包含選自La、Na、K、Rb、Cs及其組合的至少一種金屬離子；X包含選自F、Cl、Br、I及其組合中的至少一種滷化物離子；￥包含選自Tl、Tb、Na、Ce、Pr、Eu及其組合的至少一種金屬離子；n為1-4的整數，包括端值。方面97.根據方面95的晶態閃爍體，其中所述閃爍材料納米尺寸顆粒包含通式為[La(1_x)CeJ [Cl(1_y_z)Br(y_z)IJ3 的磷光體，其中 O 彡 x 彡 1、0 彡(l-y-z)彡 1、0 彡 z 彡 I、和
O( (y-z) ( I。方面98.製造氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法，包括形成第一微乳液；
形成第二微乳液；混合所述第一微乳液和所述第二微乳液以形成溶液；從所述溶液中分離前體顆粒；和由所述前體顆粒形成所述氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒。方面99.根據方面98的方法，其中形成所述第一微乳液包括形成金屬前體溶液；
將第一表面活性劑溶解在第一有機溶劑中形成第一表面活性劑溶液；和將所述金屬前體溶液加入所述第一表面活性劑溶液中。方面100.根據方面99的方法，其中所述第一表面活性劑包含芳族乙氧基化物、聚乙二醇十二烷基醚、失水山梨糖醇-脂肪酸酯表面活性劑、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯表面活性劑或烷基酚。方面101.根據方面99的方法，其中所述第一有機溶劑包含短鏈烷烴或芳烴。方面102.根據方面99的方法，其中形成所述金屬前體溶液包括將一或多種金屬鹽溶解在醇中形成醇溶液；和將基質化合物溶解在所述醇溶液中。方面103.根據方面102的方法，其中形成所述金屬前體溶液包括將含水酸加入所述醇溶液中。方面104.根據方面102的方法，其中所述一或多種金屬鹽包含選自鑭系元素、第2族金屬、第3族金屬、第6族金屬、第12族金屬、第13族金屬、第14族金屬、第15族金屬及其組合的至少一種金屬陰離子。方面105.根據方面102的方法，其中所述基質化合物包含原矽酸四乙酯(TEOS)、原矽酸四甲酯(TMOS)或其組合中的至少一種。方面106.根據方面102的方法，其中所述基質化合物包含選自以下的至少一種化合物三烷基鋁；金屬(四烷基鋁)，其中所述金屬包含選自鑭系元素、第2族元素、第3族元素、第6族元素、第12族元素、第13族元素、第14族元素和第15族元素的至少一種陰離子；及其組合。方面107.根據方面102的方法，其中所述基質化合物包含選自第2族元素、第3族元素、第6族元素、第12族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素及其組合的至少一種元素。方面108.根據方面102的方法，其中所述一或多種金屬鹽包含至少一種選自釔、鑥、鍺、釓、鋅、鑭、鈰、銪、鋱、鐠、鉈及其組合的金屬陰離子。方面109.根據方面102的方法，其中所述醇包含3_10個碳的直鏈或支鏈烷基醇。方面110.根據方面103的方法，其中所述水性酸包含硝酸或硫酸。方面111.根據方面98的方法，其中形成所述第二微乳液包括形成第二表面活性劑溶液，其中所述第二表面活性劑溶液包含溶解在第二有機溶劑中的第二表面活性劑；和將所述第二表面活性劑溶液與含水鹼混合以形成所述第二微乳液。方面112.根據方面111的方法，其中所述第二表面活性劑包含以下至少一種芳族乙氧基化物；聚乙二醇十二烷基醚、失水山梨糖醇-脂肪酸酯表面活性劑、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯表面活性劑或烷基酚。方面113.根據方面111的方法，其中所述第二有機溶劑包含短鏈烷烴或芳烴中的至少一種。方面114.根據方面111的方法，其中所述水性鹼包含ΝΗ40Η。方面115.根據方面98的方法，其中由所述前體顆粒形成氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒包含燒制所述前體顆粒。
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方面116.根據方面98的方法，其中所述氧化物基閃爍材料包含具有以下通式的至少一種磷光體(γ，GcO2O3:Eu ；Y2Si05:Ce ;Y2Si207:Ce ；LuA103:Ce ；Lu2Si05:Ce ；Gd2SiO5: Ce ；YA103:Ce ；ZnO:Ga ；CdffO4 ；LuP04:Ce ；PbffO4 ；Bi4Ge3012 ；CaffO4 ； (RE) 3AI5O12: Ce 或其組合，其中RE為至少一種稀土金屬。方面117.根據方面98的方法，其中所述氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的尺寸小於約lOOnm。方面118.製造氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法，包括形成有機金屬溶液；形成第一微乳液；加熱所述有機金屬溶液，將所述有機金屬溶液慢慢加入到所述第一微乳液中以形成第二微乳液；從所述第二微乳液溶液中分離前體顆粒；和由所述前體顆粒形成所述氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒。方面119.根據方面118的方法，其中形成所述有機金屬溶液包括將基質化合物溶解在第一有機溶劑中以形成有機溶液；和將一或多種有機金屬鹽溶解在所述有機溶液中以形成所述有機金屬溶液。方面120.根據方面119的方法，其中所述基質化合物包含原矽酸四乙酯(TEOS)、原矽酸四甲酯(TMOS)或其組合。方面121.根據方面119的方法，其中所述基質化合物包含選自以下的至少一種化合物三烷基鋁；金屬(四烷基鋁)，其中所述金屬包含選自鑭系元素、第2族元素、第3族元素、第6族元素、第12族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素的至少一種陰離子；及其組合。方面122.根據方面119的方法，其中所述基質化合物包含選自第2族元素、第3族元素、第6族元素、第12族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素及其組合的至少一種元素。方面123.根據方面119的方法，其中所述第一有機溶劑包含短鏈烷烴或芳烴中的至少一種。方面124.根據方面119的方法，其中所述一或多種有機金屬鹽包含選自鑭系元素、第2族元素、第3族元素、第6族元素、第12族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素及其組合的至少一種金屬陰離子。方面125.根據方面119的方法，其中所述一或多種有機金屬鹽包含至少一種選自鑭、鈰、鋱、鉈及其組合的金屬陰離子，和至少一種通式為OR的陽離子，其中R為1-12個碳的烷基。
方面126.根據方面118的方法，其中形成所述第一微乳液包括將表面活性劑溶解在第二有機溶劑中形成表面活性劑溶液；和將水與所述表面活性劑溶液混合以形成所述第一微乳液。方面127.根據方面126的方法，其中所述表面活性劑包含以下至少一種芳族乙氧基化物；聚乙二醇十二烷基醚、失水山梨糖醇-脂肪酸酯表面活性劑、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯表面活性劑或烷基酚。方面128.根據方面126的方法，其中所述第二有機溶劑包含短鏈烷烴或芳烴中的至少一種。方面129.根據方面118的方法，其中由所述前體顆粒形成氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒包含燒制所述前體顆粒。方面130.根據方面118的方法，其中所述氧化物基閃爍材料包含具有以下通式的至少一種磷光體(Y, GcO2O3:Eu ；Y2Si05:Ce ;Y2Si207:Ce ；LuA103:Ce ；Lu2Si05:Ce ；Gd2Si05:Ce ；YA103:Ce ；ZnO:Ga ；CdffO4 ；LuP04:Ce ；Pbff04 ；Bi4Ge3012 ；CaffO4 ；Gd202S:Tb ；Gd2O2SiPr ； (RE)3Al5O12 = Ce或其組合，其中RE為至少一種稀土金屬。方面131.根據方面118的方法，其中所述氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的尺寸小於約lOOnm。方面132.製造滷氧化物或硫氧化物型閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法，包括向包含一或多種金屬鹽的水溶液中添加水性鹼以沉澱出含所述一或多種金屬鹽的凝膠；從所述凝膠中除去游離離子；加熱所述凝膠；和乾燥所述凝膠以形成所述齒氧化物或硫氧化物型閃爍材料的納米尺寸顆粒。方面133.根據方面132的方法，其中所述一或多種金屬鹽包含選自鑭系元素、第2族元素、第3族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素及其組合的至少一種金屬陰離子。方面134.根據方面132的方法，其中所述一或多種金屬鹽包含選自鑭、鈰、鋱、鉈、釓、銪及其組合的至少一種金屬陰離子。方面135.根據方面132的方法，其中所述水性鹼包含ΝΗ40Η。方面136.根據方面132的方法，其中乾燥所述凝膠包含在陰離子源氣體的水飽和氣氛中加熱所述凝膠。方面137.根據方面132的方法，其中所述陰離子源氣體包含H2S、HC1、HBr、HI或HF中的至少一種。方面138.根據方面132的方法，其中所述滷氧化物或硫氧化物基閃爍材料包含具有通式LaO(I，Br, Cl或F) :Tb的磷光體。方面139.根據方面132的方法，其中所述滷氧化物或硫氧化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的尺寸小於約lOOnm。
方面140.製造滷氧化物或硫氧化物型閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法，包括形成第一微乳液；加熱溶液，同時將所述溶液加入到所述第一微乳液中以形成第二微乳液；
由所述第二微乳液形成前體顆粒；和由所述前體顆粒形成所述齒氧化物或硫氧化物型閃爍材料的納米尺寸顆粒。方面141.根據方面140的方法，其中所述溶液包含一或多種有機金屬鹽，所述有機金屬鹽包含選自第2族元素、第3族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素及其組合的至少一種金屬陰離子。方面142.根據方面140的方法，其中所述溶液包含一或多種有機金屬鹽，所述有機金屬鹽包含至少一種選自鑭、鈰、鋱、鉈及其組合的金屬陰離子和選自-0R、-SR及其組合的陽離子，其中R是1-12個碳的烷基。方面143.根據方面140的方法，其中所述溶液包含第一有機溶劑，其中所述第一 有機溶劑包含短鏈烷烴或芳烴中的至少一種。方面144.根據方面140的方法，其中形成所述第一微乳液包括將表面活性劑溶解在第二有機溶劑中形成表面活性劑溶液；和將陰離子源的水溶液與所述表面活性劑溶液混合以形成所述第一微乳液。方面145.根據方面144的方法，其中所述表面活性劑包含以下至少一種芳族乙氧基化物；聚乙二醇十二烷基醚、失水山梨糖醇-脂肪酸酯表面活性劑、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯表面活性劑或烷基酚。方面146.根據方面144的方法，其中所述第二有機溶劑包含短鏈烷烴或芳烴中的至少一種。方面147.根據方面144的方法，其中所述陰離子源至少包含選自NH4I、NH4F,NH4Cl、NH4Br、硫代乙醯胺、硫脲及其組合的化合物。方面148.根據方面140的方法，其中由所述前體顆粒形成滷氧化物型閃爍材料的納米尺寸顆粒包含燒制所述前體顆粒。方面149.根據方面140的方法，其中所述滷氧化物或硫氧化物型閃爍材料包含具有通式LaO(I，Br，Cl，F) :Tb、Gd2O2S:Tb、Gd2O2S = Pr或其組合的至少一種磷光體。方面150.根據方面140的方法，其中所述滷氧化物或硫氧化物型閃爍體材料的納米尺寸顆粒的尺寸小於約lOOnm。方面151.含金屬氧化物基磷光體納米尺寸顆粒的晶態閃爍檢測材料，其中所述納米尺寸顆粒的尺寸小於lOOnm。方面152.根據方面151的晶態閃爍檢測材料，其中所述金屬氧化物基閃爍材料包含具有以下通式的至少一種磷光體(Y，Gd) 203:Eu ；Y2SiO5:Ce ；Y2Si207:Ce ；LuA103:Ce ；Lu2Si05:Ce ；Gd2Si05:Ce ；YA103:Ce ；Zn0:Ga ；CdffO4 ；LuP04:Ce ；Pbff04 ；Bi4Ge3012 ；CaffO4 ；(RE)3Al5O12ICe或其組合，其中RE為至少一種稀土金屬。方面153.含金屬滷氧化物或金屬硫氧化物型材料的納米尺寸顆粒的晶態閃爍檢測材料，其中所述納米尺寸顆粒的尺寸小於lOOnm。方面154.根據方面153的晶態閃爍檢測材料，其中所述晶態閃爍檢測材料包含具有通式LaO(F，Cl, Br, I) :Tb、Gd2O2S:Tb、Gd2O2S = Pr或其組合的至少一種磷光體。詳細說明I.使用閃爍體的成像系統本發明技術的實施方案包括可在成像系統、安全防範系統及其它設備中用於檢測輻射的新型閃爍檢測器。例如，圖I顯示了根據本發明技術實施方案所述的醫學成像系統
10。此系統特別是可以為，例如，正電子發射斷層掃描(PET)成像設備、計算機輔助斷層掃描(CT)成像設備、單正電子發射型計算機斷層掃描(SPECT)系統、乳房造影術系統、斷層掃描X射線照相組合系統或普通的基於X射線的射線照相系統。所述示例性系統具有框架14，其至少容納有輻射檢測器，並可以包括其他設備，如用於繞患者移動X射線源和檢測器的樞軸式工作檯。在某些實施方案中，患者被安置在滑動工作檯12上，並被移動穿過框架14中的孔16。在這類實施方案中，當患者被移動穿過孔16時，由數據分析和控制系統13產生患者的截面圖像。數據分析系統13可以包括多個裝置，所述多個裝置包括計算、網絡和顯示裝置。對於CT掃描設備來說，可以通過繞患者樞軸式旋轉容納在框架14內的X射線源和檢測器來主動地產生圖像。或者，在PET、SPECT或其它技術中，可以通過檢測從患者預先吞下的輻射源發射的射線來被動地產生圖像。但不論是哪種情形，檢測器系統典型地都包括用於吸收呈X射線或Y射線形式的高能光子並以可見光子的形式重發射此能量的閃爍體。
圖2顯示了可用於醫學成像系統的閃爍體的例子。閃爍體18可以由含閃爍化合物(scintillation compound)的透明陶瓷材料製成。或者，閃爍體可以由福射敏感性金屬滷化物如碘化銫或另一種輻射敏感性物質的大晶體製成。閃爍體組件20典型地包括獨立像素22的集合，其可在被稱作切片(dicing)的操作中將其從透明陶瓷或晶體閃爍材料塊上切下來。一旦將所述材料切成與像素相應的單獨塊體，就可以通過反射體將每個像素在光學上與其它像素分離。此外，隨後可將每個像素連接到獨立的光電檢測器，如光電二極體、光電電晶體、光電倍增管、電荷耦合器件或其它感光器件。圖3進一步顯示這樣閃爍體的使用，圖中顯示了來自示例性成像系統(在此為CT系統)的閃爍檢測器組件24。如此圖所示，X射線源26將準直的X射線束30投射穿過患者28。當繞患者旋轉27探測器組件18、34和源26時，X射線在撞擊在閃爍體18上之前被患者28內的結構衰減或散射。在閃爍體18中，X射線束30的許多高能光子被吸收和轉化成低能的可見光子。然後所述可見光子被附著在閃爍體18上與所述源26相對側的光電檢測器陣列34檢測到。光電檢測器陣列34將所述光子轉化成電信號，所述電信號被通過傳導結構36傳輸給分析電子設備。圖像的質量可能取決於許多因素，包括穿過閃爍體18的光透射，其控制著可以到達光電檢測器的光量。其它閃爍體材料特定的重要因素有閃爍體18吸收的高能輻射量、所謂的阻擋能力和轉化效率，或閃爍體18的量子產量。物理因素同樣控制著圖像質量，包括特別是像素大小和跨像素隔離(cross-pixel isolation)。II.具有在塑料基質內的納米尺寸顆粒的閃爍體圖4顯示了根據本發明技術實施方案所述可用於閃爍檢測器組件中的閃爍體18。在此閃爍體18中，塑料基質38包含閃爍材料的納米尺寸顆粒40。如下所述，塑料基質38還可包含其它材料如用於折射率匹配的材料42的納米尺寸顆粒。閃爍材料納米尺寸顆粒40吸收高能光子44，並以低能光子46的形式重發射所吸收的能量。隨後低能光子46可以被光電檢測器34俘獲並被轉化成電信號以藉助於傳導結構36傳輸回分析系統13。如上所述，不是所有的所述能量都被俘獲，而是有些高能光子48穿過閃爍體18和光電檢測器組件34。A.塑料基質材料
塑料基質38可以包括許多傳播在所述低能光子46的頻率的光的材料，既包括熱塑性材料又包括熱固性材料。在本發明技術的實施方案中，所述基質可以由諸如聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚甲基戊烯(PMP)、纖維素基聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸乙二醇酯二醇(PETG)或其組合的材料製成。在其它實施方案中，塑料基質38可以包括諸如酚醛樹脂、聚N-乙烯基咔唑、液晶聚合物(LCP)、聚矽氧烷、聚磷腈、聚醯亞胺、環氧化物、酚醛樹脂或其組合的材料。這些材料可通過許多處理方法製成特定實施方案中可能所需的極小像素尺寸。這些方法可以特別是包括注射模塑、溶劑澆鑄、熱成型或反應注射模塑。所屬領域技術人員會認識到，在本公開的範圍內可使用任何其它塑料加工方法。此外，由於塑料基質38可能比現用材料更耐切割造成的破壞，所以也可使用目前的切片工藝來形成小像素組件。在本發明技術的某些實施方案中，切片可能並不是必需的，因為塑料基質38可能為各向同性材料 如液晶聚合物(LCP)。在這些基質中，光透射可能在某些方向上是有利的或得到促進的，如在從閃爍體前側向光檢測部件方向上，而在其它方向上不利或被抑制的，如在閃爍體內的橫向或側面到側面方向上。B.最大化光透射除了選擇透明塑料基質38之外，有兩種途徑可以最大化穿過閃爍體18的光透射使用納米尺寸顆粒40和匹配折射率。可將閃爍材料納米尺寸顆粒40保持得儘可能小以避免在閃爍體內散射光。例如，在某些實施方案中，所述顆粒的尺寸可以小於約lOOnm。此外，納米尺寸顆粒40可以是各向同性的或球形的，也可以是各向異性的。如果所述顆粒是各向異性的，則決定散射的相關尺寸為顆粒在垂直於入射光方向上的橫截面。如果此橫截面保持很小，則在入射光方向上排列的各向異性顆粒可被用來提高系統的轉化效率而不顯著降低光透射。最大化光透射的第二種方法是在閃爍體的發射波長處將塑料基質的折射率與閃爍材料的折射率匹配。下面的表I列出了可用於本發明技術的示例性實施方案中的閃爍材料的折射率。這些值在I. 8-1. 9的範圍。在某些實施方案中，可以通過適當選擇基質材料38來匹配這些折射率。在其它實施方案中，可以通過在塑料基質中包含二氧化鈦納米尺寸顆粒42來匹配折射率。這些顆粒可能太小而不能散射光，並由此可能不會妨礙穿過閃爍體的光透射。但是，二氧化鈦顆粒42的加入可能會提高塑料基質的折射率。在此實施方案中，可通過控制二氧化鈦顆粒42的加入量，調節塑料基質38的折射率來匹配閃爍材料納米尺寸顆粒40的折射率。在其它實施方案中，氧化鉭或氧化鉿的納米尺寸顆粒可被用來匹配閃爍材料與基質的折射率。閃爍材料納米尺寸顆粒40所用的材料可以是具有適合的閃爍性能並能被製成納米尺寸顆粒的任何化合物。C.用於納米尺寸顆粒的閃爍材料可用於本發明實施方案的材料包括金屬氧化物、金屬滷氧化物、金屬硫氧化物或金屬滷化物。例如，在實施方案中，閃爍材料可以為具有以下通式的金屬氧化物或其組合=Y2SiO5:Ce ；Y2Si2O7:Ce ；LuA103:Ce ；Lu2Si05:Ce ；Gd2Si05:Ce ；YA103:Ce ；ZnO:Ga ；CdffO4 ；LuP04:Ce ；PbffO4 ；Bi4Ge3012 ；CaffO4 ； (Y1^Gdx)2O3IEu ;RE3Al5012:Ce (其中 RE 為至少一種稀土金屬)。在另一實施方案中，除所述氧化物之外或代替所述氧化物，閃爍材料還可包括一或多種金屬硫氧化物，如Gd2O2S = Tb或Gd2O2S:Pr。在其它實施方案中，閃爍體材料可以為具有通式LaOX = Tb的金屬滷氧化物，其中X為Cl、Br或I。在其它實施方案中，閃爍體材料可以為具有通式M (X) n: Y的金屬滷化物，其中M為La、Na、K、Rb、Cs中的至少一種;每個X都獨立地為F、Cl、Br或I ;Y為Tl、Tb、Na、Ce、Pr和Eu中的至少一種；11為1-4的整數，包括端值。這類磷光體可以特別是包括例如LaCl3 = Ce和LaBr3ICe0在其它實施方案中，在除上述磷光體之外或代替上述磷光體，閃爍體材料可以包括[La(1_x)Cex] [Cl(1_y_z)Br(y_z)IJ3,其中 x、z、(l-y-z)和(y-z)都可以在 0_1 的範圍。可用於本發明實施方案的其它金屬劍七物物種包括LaCl3:Ce，RbGd2F7:Ce, CeF3, BaF2, CsI (Na)，CaF2:Eu, LiI:Eu, Csl，CsF，CsI:Tl, NaI:Tl，及其組合。類似滷化物的物種，如 CdS: In 和ZnS,也可用於本發明技術的實施方案。下表I中詳細列出了各種示例性閃爍材料的相關性能。提供這些例子僅用於舉例說明可用作納米尺寸閃爍材料的材料的示例性能，並不用於限制本公開的範圍。所屬領域技術人員會認識到，可以使用如上所述的其它閃爍材料的納米尺寸顆粒並同時保持在本發 明的範圍內。表I.用於納米粉末合成的備選閃爍體材料的性能
發射， 衰減在662 KeV
光產量最大時間的E/E 密度折射吸溼
__(光子/MeV) [ (am) | (us) (FWHM, %) (g/cm3)率(-) 性
參比閃爍體
Nal:Tl.........................4100.........................|——410—[—^.23——|............................5.6........................................3^67^^|—L85—高
氣化物-(Y.Gd):03:Eu, Y2SiO5, Y2Si:Ch
(Y.Gd)2Q iEtt>35000611 960>10% 5.95 1.9 無
Y2SiO^Cc__>35000 j 420 [ 0.039 | 9.44.54 - 1.8 無
滷氣化物-LaO(Cl.BrJ)
LaOBrTb_ 670(H) [ 425 | ^ |- 6.3 - 中
鹵化物-La(C丨Br.i),
LaBr3ICc 6300 380 [ 0.U16 2.8 5.79 1.9 高La(Clo.47Br,；,53)3Ce 70000 [ 370 [ 0.025 | 3.8__4.85 1.9 高D.塗覆納米尺寸顆粒如表I所示，許多閃爍材料都是中度到嚴重吸溼性的，它們在吸收來自大氣的水之後往往會降解。此外，閃爍材料的納米尺寸顆粒40可能缺乏與塑料基質38的相容性，導致在加工過程中團聚。兩種效應都可通過在將顆粒40結合到基質中之前對其進行塗覆來減輕。塗層可以包括小分子配體或聚合配體。示例性小分子配體可以包括辛基胺、油酸、三辛基氧化膦或三烷氧基矽烷。所屬領域技術人員可知，除了這裡所列的那些之外或代替這裡所列的那些，可使用其它小分子配體。顆粒40也可塗以聚合配體，其可以由納米尺寸顆粒40表面合成也可加入到納米尺寸顆粒40表面上。圖5顯示了通過從顆粒40表面生長聚合物鏈來塗覆顆粒40的例子。在此圖中，納米尺寸顆粒40被通過添加聚合物引發化合物以在顆粒40上形成聚合物引發位點52而被官能化。在某些實施方案，這類聚合物引發化合物可以特別包括胺、羧酸或烷氧基矽烷。所屬領域技術人員可知，除了這裡所列的那些之外或代替這裡所列的那些，可使用其它聚合物引發化合物。一旦用引發化合物將顆粒40官能化後， 就可以向溶液中添加單體以從所述引發位點52生長聚合物或低聚物鏈54。在顆粒40周圍形成的殼56的最終尺寸將取決於引發位點52的數目和添加到溶液中的單體量。所屬領域技術人員可知這些參數能根據要求的結果加以調整。圖6顯示了用聚合物58塗覆顆粒40的例子。在這種情況下，聚合物鏈可以經選擇以與顆粒相互作用，並可包括無規共聚物和嵌段共聚物。在後一種情形下，一個單體鏈可以經選擇以與顆粒40相互作用，而另一個可以經選擇以與聚合物基質相互作用。在某些實施方案，所述聚合物塗層可以包括特別是諸如胺、羧酸或烷氧基矽烷的基團。所屬領域技術人員可知其它基團也可以是有效的。III.製造納米尺寸顆粒可以採用許多不同工序來製造納米尺寸顆粒40。例如，本文所述的金屬氧化物物種的納米尺寸顆粒40可以通過以下參照圖7和8所詳細描述的微乳液溶膠-凝膠過程來製備。在本申請所述的其它實施方案中所用的金屬滷氧化物或硫氧化物物種的納米尺寸顆粒40可以通過以下參照圖9和10所詳細描述過程來製備。此外，在本申請所述的其它實施方案中所用的金屬滷化物物種的納米尺寸顆粒可以如以下參照圖11-14所詳細描述的那樣使用離子液體來製備。這些過程中大部分都利用了微乳液的性能來控制顆粒尺寸。在微乳液中，細分散的溶劑液滴懸浮在另一種不混溶溶劑中，比如油包水。通過添加兩親分子如表面活性劑來穩定所述液滴，其中所述兩親分子降低所述兩種不相容的溶劑之間的界面能。兩親分子的量可以控制所述液滴和最後形成的顆粒的尺寸。在油包水構造中，水滴的尺寸典型在納米範圍，並可被用作反應器來形成最終的顆粒。對於對水敏感的材料如金屬滷化物，可以使用離子液體代替水來形成微乳液。A.金屬氧化物圖7是用於形成金屬氧化物閃爍材料的納米尺寸顆粒40的溶膠-凝膠基微乳液工藝的方框圖。在此程序中，通過組合溶膠水溶液66和含表面活性劑68的有機溶液70形成了第一微乳液72。在此實例中，所述溶膠水溶液66是通過，如方框62所示，首先將一或多種矽酸鹽化合物、金屬鹽和/或有機金屬化合物60溶解在醇中形成的。然後將酸的水溶液64添加到所述醇溶液中以部分水解所述矽酸鹽，導致形成溶膠溶液66。在一個示例實施方案中，所用醇為I-己醇。所屬領域技術人員可知也可採用其它醇，例如含1-10個碳的基於直鏈或支鏈烷烴的醇。在示例實施方案中，所述矽酸鹽化合物可以為原矽酸四乙酯(TEOS)、原矽酸四甲酯(TMOS)或其組合。所屬領域技術人員可知也可使用其它矽酸鹽來作為所述溶膠溶液前體。另外，除矽酸鹽之外或代替矽酸鹽，可使用其它前體來形成具有不同基質的化合物。例如，為形成具有氧化鋁基質的閃爍化合物，可以使用含鋁的化合物，包括例如三乙基鋁或金屬(四乙基鋁)，其中所述金屬包括選自由鑭系元素、第I族金屬、第2族金屬、第3族金屬、第6族金屬、第12族金屬、第13族金屬、第14族金屬和第15族金屬組成的組中的至少一種金屬陰離子。在其它實施方案中，可以使用所述金屬的可溶鹽例如(YhGdx)2O3 = Eu或PbWO4而不添加任何矽酸鹽。在使用金屬鹽而不添加矽酸鹽前體的情形下，可以用水性鹼代替所述酸64，以形成部分膠凝的溶液。在此實施方案中，所述程序中可以省略鹼78。金屬鹽的選擇取決於要求的最終金屬氧化物。在示例實施方案中，所述金屬鹽為Y (NO3)3和Ce (NO3) 3。所屬領域技術人員可知可使用此工藝來製備其它金屬氧化物閃爍材料，其可能需要選擇不同的金屬鹽。例如，為製造閃爍化合物如PbW04，所述鹽可能包括Pb (NO3)2和WCl4或W(OC2H5)615所屬領域技術人員可知每種單獨的閃爍化合物都將要求選擇適當的前體鹽。所述第一微乳液72的第二組分是通過如方框70所示將表面活性劑68溶解在有 機溶劑中形成的。在示例實施方案中，所述表面活性劑為聚氧乙烯(5)壬基苯基醚，如來自ICI Americas的IgepaP C0-520。所屬領域技術人員可知可以採用任何數目的表面活性齊U，包括特別是諸如芳族乙氧基化物；聚乙二醇十二基醚，如來自ICI Americas的脫水山梨糖醇-脂肪酸酯表面活性劑，如來自ICI Americas的Tween^聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯表面活性劑，如來自ICI Americas的Span1'』;或烷基酚類的表面活性劑。在
示例實施方案中，所述有機溶劑為正己烷。所屬領域技術人員可知可以使用包括烷基或芳基溶劑在內的任何數目的其它有機溶劑。第二微乳液80通過如方框76所示將表面活性劑74溶解在有機溶劑中然後添加水性鹼的溶液78來形成。在示例實施方案中，所述表面活性劑可以為聚氧乙烯(5)壬基苯基醚，如ICI Americas的IgepaF. C0-520。但是,如上所述,在本發明技術的範圍之內也可
採用任何數目的其它表面活性劑。在示例實施方案中，正己烷用作溶劑。所屬領域技術人員可知可以使用包括烷基或芳基溶劑在內的任何數目其它有機溶劑。在本發明技術的某些實施方案，所述水性鹼為氫氧化銨。所屬領域技術人員會認識到，在本公開的範圍內可採用其它水性鹼溶液。將所述第一微乳液72和所述第二微乳液80組合，如方框82所示，以形成另一種含溶膠-凝膠的納米尺寸液滴的微乳液，其中所述溶膠-凝膠含有用於形成閃爍材料的金屬氧化物前體。如方框84所示，可以將從所述組合的微乳液中分離所述溶膠-凝膠材料的顆粒。在示例實施方案中，此分離可以通過冷凍乾燥來進行。所屬領域技術人員可知也可採用其它方法來分離所述顆粒，其中特別是包括壓濾和離心分離。在分離之後，可以燒制所述顆粒以形成最終的金屬氧化物閃爍體的納米尺寸顆粒。此燒制典型地是在900-1400°C受控氣氛下進行，時間為I分鐘到10個小時。所屬領域技術人員可知，燒制所需的確切條件將取決於顆粒尺寸和所選材料。圖8是根據某些實施方案所述用於形成金屬氧化物基閃爍體的另一程序的方框圖。在此程序中，如方框88所示，一或多種矽酸鹽化合物和一或多種有機金屬鹽86被溶解在有機溶劑中以形成矽酸鹽/金屬鹽溶液90。在示例實施方案中，所述矽酸鹽化合物可以為原矽酸四乙酯(TEOS)、原矽酸四甲酯(TMOS)或其組合。所屬領域技術人員可知可使用其它矽酸鹽來作為所述溶膠溶液前體。金屬鹽的選擇取決於要求的最終金屬氧化物。在示例實施方案中，所述有機金屬鹽為己酸釔或羧酸釔。所屬領域技術人員可知可使用此工藝來製備其它金屬氧化物閃爍材料，如前面表中所列的那些，其可能需要選擇不同的金屬鹽。然後如方框94所示將表面活性劑92溶解在有機溶劑中。向此溶液中添加水96以形成微乳液98。在示例實施方案中，所述表面活性劑為聚氧乙烯(5)壬基苯基醚，如ICIAmericas的]gepaP C0-520。所屬領域技術人員可知可以採用任何數目的表面活性劑,包
括特別是諸如芳族乙氧基化物；聚乙二醇十二烷基基醚，如來自ICI Americas的Bri jli ;失
水山梨糖醇-脂肪酸酯表面活性劑，如來自ICI Americas的Tween :聚氧乙烯失水山梨
糖醇脂肪酸酯表面活性劑，如來自ICI Americas的Span k;或烷基酚之類的表面活性劑。在
示例實施方案中，所述有機溶劑為正己烷。所屬領域技術人員可知可以使用包括烷基或芳基溶劑在內的任何數目的其它有機溶劑。 如附圖標記100所示，可將所述矽酸鹽和/或金屬鹽溶液90加熱和緩緩加入到所述微乳液98中，以形成含金屬氧化物前體的溶膠-凝膠顆粒。如方框102所示，可以從所述微乳液中分離這些顆粒，比如通過冷凍乾燥。所屬領域技術人員可知也可採用其它方法來分離所述顆粒，其中特別是包括壓濾和離心分離。在分離之後，可以燒制所述顆粒以形成最終的金屬氧化物閃爍體的納米尺寸顆粒。此燒制典型是在900-1400°C受控氣氛下進行，時間為I分鐘到10個小時。所屬領域技術人員可知，燒制所需的確切條件將取決於顆粒尺寸和所選材料。B.金屬滷氧化物和硫氧化物在圖9的方框圖中顯示了可用來形成金屬滷氧化物或金屬硫氧化物閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法。在此方法中，如方框106所示，金屬鹽104被溶解在水中。在本發明技術的實施方案中，所述金屬鹽為La (NO3)3和Ce (NO3) 3。所屬領域技術人員可知可使用此方法來製備其它金屬滷氧化物或金屬硫氧化物閃爍材料，其可能需要選擇不同的金屬鹽。這類金屬鹽可能包括選自標準元素周期表第2、3、13、14和15族的金屬或金屬的組合。在本發明技術的實施方案中，所述水可以通過蒸餾或其它方式淨化以除去離子汙染物。然後向所述水溶液中添加水性鹼108以沉澱出含所述金屬離子的凝膠。在本發明技術的實施方案，所述水性鹼為氫氧化銨。所屬領域技術人員會認識到，在本公開的範圍內可採用其它水性鹼溶液。如方框110所示，可衝洗所述沉澱出的凝膠以除去多餘的游離離子。如方框112所示，可以攪拌和加熱所述凝膠，然後如方框120所示烘乾以形成納米尺寸的晶態沉澱。將氫陰離子氣體例如HCl、HBr或H2S鼓泡通過水，如方框114所示，以形成所述氫陰離子氣體在水中的飽和溶液118。然後，如方框122所示，可以通過將所述乾燥的納米尺寸晶態沉澱在烘箱中在所述水飽和的氫陰離子氣體流118下退火來形成最終的金屬滷化物。在其它實施方案中，可以使用經過適當加熱和/或脫水的HF或HI。在進一步的其它實施方案中，上面詳細記述的程序可用來形成硫氧化物材料，例如Gd2O2S = Tb或Gd202S:Pr。在此實施方案中，按如上所述形成凝膠，然後在用H2S飽和的水流條件下退火以形成最終的硫氧化物相。在另一實施方案中，可以通過將金屬鹽104例如硝酸釓溶解在含叔丁基硫醚的碳酸亞丙酯(作為乳化劑)中來形成金屬硫氧化物。將所述金屬鹽溶液添加到水106中以形成膠束。通過加入鹼108沉澱出所述膠束，然後將其從所述溶液中分離並烘乾，如120所不。水飽和的氫陰離子氣體流(a water saturated hydrogen anion gas flow) 122在退火過程中的使用在此實施方案中可以是任選的。圖10的方框圖顯示了用於形成金屬滷氧化物或金屬硫氧化物的另一種替代程序。在此程序中，如方框126所示，將有機金屬鹽124溶解在有機溶劑中。在本發明技術的實施方案中，所示有機金屬鹽為La (OR)3和Ce (OR)3，其中R為1_12個碳的烷基。所屬領域技術人員可知可使用此方法來製備其它金屬滷氧化物或金屬硫氧化物閃爍材料，其可能需要選擇不同的金屬鹽。這類金屬鹽可能包括選自標準元素周期表第1、2、3、13、14和15族以及鑭系元素的金屬和金屬組合。在示例實施方案中，所述有機溶劑為正己烷。所屬領域技術人員可知可以採用包括烷基或芳基溶劑在內的任何數目其它有機溶劑。通過將表面活性劑130溶解在有機溶劑中(如方框132所示)，然後向此溶液中添加滷化銨134，形成了微乳液136。在本發明技術的實施方案中，所述表面活性劑為聚氧 乙烯(5)壬基苯基醚,如來自ICI Americas的丨gepaT C0-520。所屬領域技術人員可知可以採用任何數目的表面活性劑，包括特別是諸如芳族乙氧基化物；聚乙二醇十二烷基醚，如來自ICI Americas的Brije;失水山梨糖醇-脂肪酸酯表面活性劑，如來自ICIAmericas的
Tween:K';聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯表面活性劑，如來自Ici Americas的SpanR^
烷基酚的表面活性劑。在示例實施方案中，所述有機溶劑為正己烷。所屬領域技術人員可知可以使用包括烷基或芳基溶劑在內的任何數目其它有機溶劑。在本發明技術的實施方案中，所述滷化銨可能為NH4C1、NH4Br、NH4I、NH4F或其組合。在其它實施方案中，可使用圖10中詳細記述的程序來形成硫氧化物，例如Gd2O2S = Tb或Gd2O2S:Pr。在此實施方案中，起始有機金屬鹽可以包括其中一或多個-OR基被-SR基取代的含硫化合物。此類化合物的例子可以為Gd(OR)2(SR)。或者，可使用硫代乙醯胺或其它含硫物種來代替齒化銨化合物來形成所述硫氧化物物種。所述含有機金屬鹽的溶液可以如方框128所示加熱，然後如138所示緩緩加入到所述微乳液136中以形成金屬滷氧化物或硫氧化物前體的顆粒。如方框140所示，可以通過冷凍乾燥從所述微乳液中分離這些顆粒。所屬領域技術人員可知可採用其它方法來分離所述顆粒，其中特別是包括壓濾和離心分離。在分離之後，可以燒制所述顆粒以形成最終的金屬氧化物閃爍體的納米尺寸顆粒。此燒制典型是在900-140(TC受控氣氛下進行，時間為I分鐘到10個小時。所屬領域技術人員可知，燒制所需的確切條件將取決於顆粒尺寸和所選材料。C.使用離子液體來製造金屬滷化物上述用於形成金屬氧化物和金屬滷氧化物閃爍化合物的程序使用了水來形成所述閃爍體的納米尺寸前體。但是，對於對水敏感的材料，如吸水極強的金屬滷化物閃爍體，這可能是不可能的。這類材料的例子可以包括NaI :T1、CsI :T1和CsI = Na滷化物鹽。對於這些材料，可以採用由離子液體和有機溶劑製成的微乳液。離子液體表示一類新的性能與水類似的極性很強的非水溶劑。例如，通過用大的咪唑鴒陽離子，I-己基-3-甲基咪唑錫，置換NaCl中的鈉，導致熔點為_75°C的離子、類鹽液體，其能夠代替水。此特徵在製備吸溼性材料時有顯著優點，其使得可以使用普通的水溶性反應物。所述離子液體可被用來形成微乳液，如對上面的水所描述的一樣，其中通過添加表面活性劑來穩定離子液體的納米尺寸液滴在有機溶劑中的懸浮液。所述納米尺寸液滴可用作反應器來控制所形成的金屬滷化物顆粒的尺寸。可用於離子液體的可能陽離子如下所示。
權利要求
1.製造滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法，包括 將包含一或多種金屬鹽的第一溶液與包含一或多種滷化物前體的第二溶液組合以形成滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒，其中所述第一溶液和第二溶液都包含離子液體；和 從所述組合的第一和第二溶液中分離所述納米尺寸顆粒。
2.根據權利要求I的方法，其中每種離子液體包含選自由咪唑備、吡啶鐵、吡咯烷■、鐫、四烷基銨和鋶所構成的組的至少一種陽離子和選自由烷基硫酸根、甲苯磺酸根、甲基磺酸根、雙(三氟甲基磺醯)醯亞胺、六氟磷酸根、四氟硼酸根和滷離子所組成的組的至少一種陰離子。
3.根據權利要求I的方法，其中所述一或多種金屬鹽包含選自由鑭系元素、第I族元素、第2族元素、第3族元素、第13族元素、第14族元素和第15族元素所構成的組的至少一種金屬陰離子。
4.根據權利要求I的方法，其中所述一或多種金屬鹽包含至少一種選自鑭、鈰、鐠、鋱和鉈的金屬陰離子。
5.根據權利要求I的方法，其中所述一種或多種滷化物前體至少包含通式為NR4Y的滷化物物種，其中每個R獨立地選自由氫化物、烷基、芳基和滷化物所構成的組，Y包含選自由氟離子、氯離子、溴離子、碘離子和其組合所構成的組的陰離子。
6.根據權利要求I的方法，其中所述閃爍材料的納米尺寸顆粒包含具有通式MXn:Y的磷光體，其中M包含選自La、Na、K、Rb和Cs的至少一種金屬離子；X包含選自F、Cl、Br和I的至少一種滷化物離子；￥包含選自Tl、Tb、Na、Ce、Pr和Eu的至少一種金屬離子；n為1_4的整數，包含端值。
7.根據權利要求I的方法，其中所述閃爍材料的納米尺寸顆粒包含具有通式[La(1_x)CeJ [Cl(1_y_z)Br(y_z)IJ3 的磷光體，其中 O ≤ x ≤ 1、0 ≤(l-y-z)≤ 1、0 ≤ z ≤I、和O ≤ (y-z) ≤ I。
8.根據權利要求I的方法，其中所述閃爍材料的納米尺寸顆粒包含至少一種具有選自由以下通式組成的組的通式的磷光體LaCl3:Ce, RbGd2F7: Ce, CeF3, BaF2, CsI:Na, CaF2:Eu,LiI:Eu, CsI, CsF, CsI:Tl 和 NaI: TL·
9.根據權利要求I的方法，其中所述滷化物基閃爍體材料的納米尺寸顆粒的尺寸小於約 IOOnm。
10.製造滷化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒的方法，包括 製造微乳液； 在所述微乳液中形成所述齒化物基閃爍材料的納米尺寸顆粒，其中所述納米尺寸顆粒是通過將齒化氫氣體鼓泡通過所述微乳液而形成；和 從所述微乳液中分離所述顆粒。
全文摘要
提供包括嵌在塑料基質中的閃爍化合物納米尺寸顆粒的閃爍檢測器。所述納米尺寸顆粒可以由金屬氧化物、金屬滷氧化物、金屬硫氧化物或金屬滷化物製成。提供了製備所述納米尺寸顆粒的方法。所述顆粒在結合到所述塑料基質中之前可被塗以有機化合物或聚合物。還提供通過引入二氧化鈦納米尺寸顆粒來使塑料基質的折射率與所述納米尺寸顆粒相匹配的方法。可將所述閃爍體與一或多個光電檢測器聯接以形成閃爍檢測系統。所述閃爍檢測系統可適用於X射線和輻射成像裝置如數字X射線成像、乳房造影術、CT、PET或SPECT，或者可用於輻射安全檢測器或地下輻射探測器。
文檔編號B82Y20/00GK102838992SQ201210316549
公開日2012年12月26日 申請日期2008年1月24日 優先權日2007年3月26日
發明者S.P.M.盧雷羅, J.S.瓦圖利, B.A.克羅蒂爾, S.J.杜克洛斯, M.馬諾哈蘭, P.R.L.馬倫範特, V.S.文卡塔拉馬尼, C.比諾, A.斯裡瓦斯塔瓦, S.J.斯託克洛薩 申請人:通用電氣公司