[其他]固態(tài)閃爍體及其處理方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88103386
• 申請(qǐng)日: 1988-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN88103386A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·約瑟夫·里德納;埃多根·奧默爾·吉爾門;查理斯·戴維德·格里斯科維奇;多米尼克·安索尼·庫(kù)薩諾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): C04B35/50
• 分類號(hào): C04B35/50
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 王以平

本發(fā)明大體上與經(jīng)過(guò)改進(jìn)的、特別用于醫(yī)學(xué)上的X射線照相及其他X射線、Gamma射線、核輻射等探測(cè)方面的稀土摻雜陶瓷閃爍體材料有關(guān)。更準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明是與稀土摻雜多晶氧化釔-氧化釓（y₂O₃-Gd₂O₃）陶瓷閃爍體有關(guān)，這種閃爍體已在燒結(jié)時(shí)或在燒結(jié)后進(jìn)行了處理，以減少在把上述射線轉(zhuǎn)換成顯示圖象過(guò)程中，上述閃爍體材料被曝露于上述高能輻射下時(shí)發(fā)生的輻射損傷。

固態(tài)閃爍體材料長(zhǎng)期以來(lái)一直被用作輻射探測(cè)器，如用于X射線計(jì)數(shù)器和圖象增強(qiáng)器，以探測(cè)穿透性的輻射。最近，這種探測(cè)器已經(jīng)在用計(jì)算機(jī)處理的層析X射線攝影（CT）掃描器、數(shù)字X射線照相（DR）和其他X射線、Gamma射線、紫外射線和核輻射等探測(cè)應(yīng)用中起到了重要的作用。當(dāng)閃爍體材料被X射線或其它高能電磁光子激發(fā)時(shí)，它將放射可見(jiàn)或近于可見(jiàn)的射線。因此，它被廣泛地用作各種工業(yè)和醫(yī)用X射線照相設(shè)備的主要部件。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域，特別希望閃爍體的輸出盡可能大到能使病人受X射線的輻照量最小。被考慮用于CT應(yīng)用的已知類別的閃爍體材料是象碘化銫（CSI）、鍺酸鉍（Bi₄Ge₃O₂）、鎢酸鎘（CdWO₄）、鎢酸鈣（CaWO₄）和碘化鈉（NaI）之類的單晶無(wú)機(jī)化合物。另一類已知的固態(tài)閃爍體材料有銪活化的氟氯化鋇（BaFCl∶Eu）、鋱活化的溴氧化鑭（LaOBr∶Tb）和銩活化的溴氧化鑭（LaOBr∶Tm）等多晶無(wú)機(jī)熒光物質(zhì)。第3類已知的、用于計(jì)算機(jī)處理的層析X射線攝影法的固態(tài)閃爍體材料包括諸如稀土摻雜氧化釔-氧化釓（y₂O₃-Gd₂O₃）等各種致密燒結(jié)多晶陶瓷以及前面提到的BaFCl∶Eu、LaOBr∶Tb CsI∶Tl、CaWO₄、CdWO₄之類的多晶熒光物質(zhì)。

在與本申請(qǐng)共同轉(zhuǎn)讓的未決申請(qǐng)中，揭示了一種把固態(tài)閃爍體用作X射線轉(zhuǎn)換工具的CT掃描器。上述多晶陶瓷閃爍體包括大約5到50個(gè)克分子百分比的Gd₂O₃，大約0.02到12個(gè)克分子百分比的、作為稀土活性氧化物的Eu₂O₃或Nd₂O₃，大約0.003到0.5個(gè)克分子百分比的、至少一種選自Pr₂O₃和Tb₂O₃的余輝衰減劑，上述閃爍體成分中的其它物質(zhì)是y₂O₃。正如在上述共同未決申請(qǐng)中對(duì)CT掃描設(shè)備進(jìn)一步敘述的那樣，閃爍體材料在受到照射的X射線的激發(fā)時(shí)，將發(fā)生光學(xué)波長(zhǎng)的能量。在典型的醫(yī)學(xué)或工業(yè)應(yīng)用中，來(lái)自閃爍體材料的光輸出被用來(lái)照射能產(chǎn)生電輸出信號(hào)的光電響應(yīng)設(shè)備。這些信號(hào)的幅值直接與照射的X射線的強(qiáng)度有關(guān)。這些電信號(hào)可以進(jìn)行數(shù)字化，以供數(shù)字計(jì)算機(jī)處理;計(jì)算機(jī)則以適合于陰極射線管屏幕或其它永久性介質(zhì)上顯示的形式產(chǎn)生吸收系數(shù)。

為了滿足這種醫(yī)用射線照相應(yīng)用上的特殊要求，所用的閃爍體材料必須是一個(gè)有效的X射線向光射線的轉(zhuǎn)換器，而且這些轉(zhuǎn)換后的光射線必須處于能由光電倍增管、光電二極管這類光電探測(cè)工具進(jìn)行最有效探測(cè)的電磁能譜范圍內(nèi)。還希望這種閃爍體以避免光抑制的方式有效地傳送光射線，以便使閃爍體內(nèi)部深處發(fā)生的光射線放射出來(lái)，供位于外界的光電探測(cè)裝置進(jìn)行探測(cè)。這種閃爍體材料還應(yīng)具有高的X射線攔阻能力、低滯后作用、光譜直線性和短的余輝或保留時(shí)間。高的X射線攔阻能力是為了有效地探測(cè)x射線，因?yàn)槲从砷W爍體材料吸收的x射線不能被探測(cè)出來(lái)。滯后作用是指閃爍體材料的一種對(duì)相同X射線激發(fā)，而光輸出根據(jù)閃爍體輻射規(guī)律變化的性質(zhì)。就CT應(yīng)用而言，由于一系列連續(xù)的測(cè)定以相當(dāng)高的速度進(jìn)行，典型的探測(cè)精度大約是千分之一。相應(yīng)來(lái)說(shuō)，為了對(duì)每個(gè)閃爍體的光輸出提供重復(fù)的精確測(cè)定，且為了對(duì)照射在閃爍體上相同的X射線輻射量提供基本相同的光輸出，低滯后作用是必須的。由于照射在閃爍體上的X射線通常具有一系列不同的頻率，而閃爍體對(duì)輻射的響應(yīng)對(duì)所有這些頻率應(yīng)該大致相同，所以光譜直線性是重要的。余輝即保留時(shí)間是在X射線激光結(jié)束后一段時(shí)間，閃爍體繼續(xù)發(fā)射光射線的趨勢(shì)。長(zhǎng)時(shí)間的余輝將導(dǎo)致載有信息的信號(hào)隨時(shí)間變得模糊。