A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
TRANSPARENT CERAMIC SCINTILLATION DETECTOR WITH GARNET STRUCTURE FOR POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY
FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to chemical industry; it can be used when manufacturing scintillators for detecting radiation in systems of computer tomography (CT), positron emission tomography (PET), single-photon emission computer tomography (SPET). First of all, powder is formed by flame-aerosol pyrolysis of liquid precursors; synthesis in the combustion process; processing to obtain particles with a size of less than 500 mcm, for example, by grinding; deposition of particles from liquid solutions by changing pH or by synthesis based on ash-gel technology. The specified powder contains a composition with the formula: (Gd3-a-cYa)x(Ga5-bAlb)yO12Dc, where D is alloying additive selected from Са2+, Се3+, Се4+, Mg2+, Nb5+, Pr3+, Sn2+, Sr2+, Ta5+, Tl+, Zr4+and combinations thereof; a is from 0.5 to about 1.5; b is from 2.5 to 2.8; x and y is from 2.97 to 3.03; c is from 0.003 to 0.3. The obtained powder is combined to form optically transparent ceramics, using temperature, surrounding atmosphere or pressure to reduce defects in ceramics, which are connected to oxygen and/or thermodynamically reversible. In particular, the powder can be sintered in oxygen-containing atmosphere at 1200-1700°C, for example on air; or it can be pressed into a billet with following calcination firing at 500-1500°C. Се4+content in optically transparent ceramics is from 0 to 50%. The obtained optically transparent ceramics is annealed in oxygen-containing atmosphere at 1000-1900°C. Optically transparent ceramics is characterized by rise time of less than or equal to 2 ns and/or temporal resolution of less than or equal to about 350 ps. The system for detecting radiation contains an optically transparent scintillator obtained from the specified ceramics that has polycrystalline structure, as well as a photo detector containing photo multiplier, for example silicon, for detecting light pulses from the optically transparent ceramic scintillator.EFFECT: invention allows for an increase in ceramics transparency due to reduction in the specified defects in it and absence of residual porosity.26 cl, 5 dwg, 2 tbl
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении сцинтилляторов для обнаружения излучения в системах компьютерной томографии (КТ), позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭМТ). Сначала формируют порошок пламенно-аэрозольным пиролизом жидких предшественников; синтезом в процессе горения; обработкой для получения частиц с размером менее 500 мкм, например, размалыванием; осаждением частиц из жидких растворов путем изменения рН или синтезом на основе золегелевой технологии. Указанный порошок содержит композицию с формулой: (Gd3-a-cYa)x(Ga5-bAlb)yO12Dc,где D – легирующая добавка, выбранная из Са2+, Се3+, Се4+, Mg2+, Nb5+, Pr3+, Sn2+, Sr2+, Ta5+, Tl+, Zr4+и их комбинаций; а от 0,5 до около 1,5; b от 2,5 до 2,8; х и у от 2,97 до 3,03; с от 0,003 до 0,3. Полученный порошок объединяют для формирования оптически прозрачной керамики с применением температуры, окружающей атмосферы или давления, чтобы уменьшить связанные с кислородом и/или термодинамически обратимые дефекты в керамике. В частности, можно спекать порошок в содержащей кислород атмосфере при 1200-1700°С, например на воздухе; или прессовать его в заготовку с последующим кальцинирующим обжигом при 500-1500°С. Содержание Се4+в оптически прозрачной керамике от 0 до 50 %. Полученную оптически прозрачную керамику отжигают в содержащей кислород атмосфере при 1000-1900°С. Оптически прозрачная керамика характеризуется временем нарастания менее или равным 2 нс и/или временным разрешением менее или равным около 350 пс. Система обнаружения излучения содержит оптически прозрачный керамический сцинтиллятор, полученный из указанной керамики, имеющий поликристаллическую структуру, а также фотодетектор, содержащий фотоумножитель, например, кремниевый, для обнаружения световых импульсов от оптически прозрачного керамического сцинтиллятора. Изобретение позволяет повысить прозрачность керамики за счёт уменьшения в ней указанных дефектов и отсутствия остаточной пористости. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.
TRANSPARENT CERAMIC SCINTILLATION DETECTOR WITH GARNET STRUCTURE FOR POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY
FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to chemical industry; it can be used when manufacturing scintillators for detecting radiation in systems of computer tomography (CT), positron emission tomography (PET), single-photon emission computer tomography (SPET). First of all, powder is formed by flame-aerosol pyrolysis of liquid precursors; synthesis in the combustion process; processing to obtain particles with a size of less than 500 mcm, for example, by grinding; deposition of particles from liquid solutions by changing pH or by synthesis based on ash-gel technology. The specified powder contains a composition with the formula: (Gd3-a-cYa)x(Ga5-bAlb)yO12Dc, where D is alloying additive selected from Са2+, Се3+, Се4+, Mg2+, Nb5+, Pr3+, Sn2+, Sr2+, Ta5+, Tl+, Zr4+and combinations thereof; a is from 0.5 to about 1.5; b is from 2.5 to 2.8; x and y is from 2.97 to 3.03; c is from 0.003 to 0.3. The obtained powder is combined to form optically transparent ceramics, using temperature, surrounding atmosphere or pressure to reduce defects in ceramics, which are connected to oxygen and/or thermodynamically reversible. In particular, the powder can be sintered in oxygen-containing atmosphere at 1200-1700°C, for example on air; or it can be pressed into a billet with following calcination firing at 500-1500°C. Се4+content in optically transparent ceramics is from 0 to 50%. The obtained optically transparent ceramics is annealed in oxygen-containing atmosphere at 1000-1900°C. Optically transparent ceramics is characterized by rise time of less than or equal to 2 ns and/or temporal resolution of less than or equal to about 350 ps. The system for detecting radiation contains an optically transparent scintillator obtained from the specified ceramics that has polycrystalline structure, as well as a photo detector containing photo multiplier, for example silicon, for detecting light pulses from the optically transparent ceramic scintillator.EFFECT: invention allows for an increase in ceramics transparency due to reduction in the specified defects in it and absence of residual porosity.26 cl, 5 dwg, 2 tbl
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении сцинтилляторов для обнаружения излучения в системах компьютерной томографии (КТ), позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭМТ). Сначала формируют порошок пламенно-аэрозольным пиролизом жидких предшественников; синтезом в процессе горения; обработкой для получения частиц с размером менее 500 мкм, например, размалыванием; осаждением частиц из жидких растворов путем изменения рН или синтезом на основе золегелевой технологии. Указанный порошок содержит композицию с формулой: (Gd3-a-cYa)x(Ga5-bAlb)yO12Dc,где D – легирующая добавка, выбранная из Са2+, Се3+, Се4+, Mg2+, Nb5+, Pr3+, Sn2+, Sr2+, Ta5+, Tl+, Zr4+и их комбинаций; а от 0,5 до около 1,5; b от 2,5 до 2,8; х и у от 2,97 до 3,03; с от 0,003 до 0,3. Полученный порошок объединяют для формирования оптически прозрачной керамики с применением температуры, окружающей атмосферы или давления, чтобы уменьшить связанные с кислородом и/или термодинамически обратимые дефекты в керамике. В частности, можно спекать порошок в содержащей кислород атмосфере при 1200-1700°С, например на воздухе; или прессовать его в заготовку с последующим кальцинирующим обжигом при 500-1500°С. Содержание Се4+в оптически прозрачной керамике от 0 до 50 %. Полученную оптически прозрачную керамику отжигают в содержащей кислород атмосфере при 1000-1900°С. Оптически прозрачная керамика характеризуется временем нарастания менее или равным 2 нс и/или временным разрешением менее или равным около 350 пс. Система обнаружения излучения содержит оптически прозрачный керамический сцинтиллятор, полученный из указанной керамики, имеющий поликристаллическую структуру, а также фотодетектор, содержащий фотоумножитель, например, кремниевый, для обнаружения световых импульсов от оптически прозрачного керамического сцинтиллятора. Изобретение позволяет повысить прозрачность керамики за счёт уменьшения в ней указанных дефектов и отсутствия остаточной пористости. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.
TRANSPARENT CERAMIC SCINTILLATION DETECTOR WITH GARNET STRUCTURE FOR POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY
ПРОЗРАЧНЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ДЕТЕКТОР СО СТРУКТУРОЙ ГРАНАТА ДЛЯ ПОЗИТРОННО-ЭМИССИОННОЙ ТОМОГРАФИИ
CHEREPI NERIN (author) / PEJN STIVEN (author) / SILI ZAKHARI (author) / KOEN PITER (author) / ANDREAKO MARK (author) / SHMAND MATTIAS (author)
2021-09-14
Patent
Electronic Resource
Russian
TRANSPARENT CERAMIC GARNET SCINTILLATOR DETECTOR FOR POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY
| European Patent Office | 2017
TRANSPARENT CERAMIC GARNET SCINTILLATOR DETECTOR FOR POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY
| European Patent Office | 2022
TRANSPARENT CERAMIC GARNET SCINTILLATOR DETECTOR FOR POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY
| European Patent Office | 2021
TRANSPARENT CERAMIC GARNET SCINTILLATOR DETECTOR FOR POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY
| European Patent Office | 2017
TRANSPARENT CERAMIC GARNET SCINTILLATOR DETECTOR FOR POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY
| European Patent Office | 2021