本發明專利技術公開了一種閃爍光纖面板及其制備方法，該制備方法包括以下步驟：①按原料組分稱取各原料，將所有原料混合并研磨均勻,得到配合料；②將所述配合料倒入到坩堝中，然后將坩堝放入還原氣氛的玻璃熔化爐中制成玻璃熔體；③將所述玻璃熔體漏料成型為玻璃棒并置于500-700℃的馬弗爐中保溫，再隨爐降溫自然冷卻進行退火；④將退火后的玻璃經過切割、表面研磨、拋光后加工成樣品，即為閃爍玻璃芯料棒；⑤將閃爍玻璃作為制備閃爍光纖面板的芯料材料，將芯料材料與皮料玻璃匹配拉制成光學纖維，再將光學纖維經過排板、熱熔壓成型制備出閃爍光纖面板坯板，坯板經過光學加工即制備成所需尺寸的閃爍光纖面板；本發明專利技術實現了硬X射線等高能射線的低輻射劑量和高分辨率成像探測。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術設及光纖面板制作領域，具體設及。
技術介紹
隨著人類在高能物理、生物醫學技術、空間探測、工業探測W及核探測技術等方面 活動的加強W及像增強技術的迅速發展，使得許多W前不可見，難W探測的物體或事件可 W直接觀察，特別是X射線、丫射線等高能射線在現代核醫療設備中的應用，需要對生物和 人體進行更為深入細致的診斷和觀察（例如腫瘤和癌細胞的早發現），使得X射線、丫射 線等高能射線診斷和觀察在各種生物醫學和工業重點裝備的信息獲取及變送系統中得到 了廣泛的應用，而X射線、丫射線等高能射線不同于可見光，它不能通過探測器進行直接觀 察，其他的常規觀察手段也難W應用，但是隨著閃爍體材料的研發成功和性能的不斷提高， 使得其既能將X射線等高能射線可轉化為可見光，又能夠實現對觀察目標的高分辨率空間 成像。閃爍體是一種將高能光子（如X射線、丫射線）的電離能轉換成紫外/可見光子的 光電導型發光材料，是一種能量轉換體，用于X射線的閃爍材料在X射線斷層照像狂射線 CT)和正電子發射X射線斷層照像（PET)技術中獲得了廣泛應用，當X射線入射時，X射線 與閃爍體作用，閃爍體被激發，發出與入射X射線強度成比例的光，發出的光被光電二極管 或光電倍增管接收，按光強比例變換成電訊號并W此檢測放射線。 閃爍光纖面板是在閃爍體材料和光纖面板的技術基礎上發展起來的一種新型功 能器件，它是利用高折射率閃爍玻璃材料為忍料，低折射率玻璃材料為皮料拉制而成的光 學纖維經過排列組合，在加溫加壓的條件下，依靠皮料玻璃的軟化將光學纖維互相粘合在 一起制備而成的，同時具備了閃爍體材料和光纖面板的功能，它可W實現對X射線等高能 射線轉化為可見光輸出圖像，實現對觀察目標的高分辨率空間成像，還可組成特殊的大信 息量的集成診斷系統，實現將所獲得的信息進行高保真傳輸。 目前比較適合X射線成像的材料主要有閃爍晶體W及在光纖面板使CsI晶體定向 生長等方法，但閃爍晶體由于制備困難，價格昂貴，并且晶體生長緩慢，晶體各向異性，激活 劑在晶體中存在分凝現象，使得各部位的發光性能存在差異，大批量和大尺寸生產難度大， 晶體的利用率不高，且探測效率低等缺點，使其應用在很大程度上受到限制；而在光纖面板 中使CsI晶體定向生長的方法，由于CsI晶體膜層厚度小，導致分辨率低，而增加膜層厚度 又會降低探測效率，也使其應用受到很大的限制，且閃爍晶體和在光纖面板中CsI晶體定 向生長的方法主要應用于能量IOOkeV~ISOkeV的軟X射線領域，對于能量> 400keV的 硬X射線、丫射線等由于高能射線穿透能力強、有大量的福射不能在閃爍體材料中轉化為 光信號，運些高能福射將導致光纖透過率降低，甚至不透光，導致探測系統失效或探測效率 低，同時運些福射還會破壞光電倍增管和CCD器件等系統后端的測量系統，另一方面，光電 倍增管和CCD器件的尺寸難W做大，尺寸增大后也只能探測出目標領域是否存在X射線、丫 射線等W及福射強度等情況，且成像質量變差，分辨率降低，而對于探測目標的射線場態分 布，射線源的成像探測W及精確成像等就不適用了。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有技術中存在的不足，提供了一種實現了硬X射線等高能射線 的低福射劑量和高分辨率成像探測的閃爍光纖面板及其制備方法。 本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是： 一種閃爍光纖面板的制備方法，包括W下步驟： ①按原料組分稱取各原料，將所有原料混合并研磨均勻，得到配合料； ②將所述配合料倒入到相蝸中，然后將相蝸放入還原氣氛的玻璃烙化爐中制成玻 璃烙體； ③將所述玻璃烙體漏料成型為玻璃棒并置于500-700°C的馬弗爐中保溫，再隨爐 降溫自然冷卻進行退火； ④將退火后的玻璃經過切割、表面研磨、拋光后加工成樣品，即為閃爍玻璃忍料 棒； ⑥將閃爍玻璃忍料棒作為制備閃爍光纖面板的忍料材料，與光纖面板的皮料玻璃 進行棒管匹配，然后經過拉絲、排板、熱烙壓成型制備成閃爍光纖面板巧板，巧板經過光學 加工即制備成所需尺寸的閃爍光纖面板。 進一步地，制備該閃爍光纖面板所用忍料玻璃材料為閃爍玻璃，制備閃爍玻璃的 原料組分包括W下重量百分含量的組分： 進一步地，制備閃爍玻璃的原料組分包括W下重量百分含量的組分： 進一步地，制備閃爍玻璃的原料組分包括W下重量百分含量的組分： 所述相蝸為銷金相蝸。 所述步驟②中，將相蝸放入玻璃烙化爐中，在還原氣氛下烙制成玻璃烙體，烙化溫 度1400~1500。烙化后保溫6~9小時。 進一步地，在所述馬弗爐中保溫2-4小時，所述還原氣氛中的氣體包括氨氣和氮 氣的混合氣體或一氧化碳。 本專利技術還提供一種閃爍光纖面板，根據上述的閃爍光纖面板的制備方法制備得 到。 所述閃爍光纖面板能夠將X射線、丫射線等能量> 400keV的高能射線轉化為肉 眼可見的巧光，且對所發出巧光的吸收率小于15%。 本專利技術還提供一種閃爍光纖面板在硬X射線的低福射劑量和高分辨率成像探測 中的用途。本專利技術的閃爍光纖面板，主要用于硬X射線的低福射劑量和高分辨率成像探測， 可W用來替代閃爍晶體或CsI薄膜。 與現有技術相比，本專利技術的閃爍光纖面板可W用來替代閃爍晶體或CsI薄膜，首 次實現了硬X射線等高能射線的低福射劑量和高分辨率成像探測，有效解決了在高能射線 成像探測領域分辨率和射線沉積效率的相互制約的矛盾，該閃爍光纖面板能與CCD、光電倍 增管等直接禪合，無需中繼禪合元件和對圖像敏感的福射防護材料，具有探測效率高、能量 分辨率高、響應速度快等優點，可廣泛應用于核醫療、核診斷、空間探測、核福射探測、石油 測井、高能物理、核素識別、核材料控制、安全檢查、工業探測W及軍事國防等眾多高技術領 域。 本專利技術的閃爍光纖面板首次實現了對能量> 400keV的硬X射線的高分辨率成像 探測，由于采用了光學纖維的獨特結構設計，實現了射線的長程沉積而不會導致分辨率降 低的現象，克服了傳統的晶體膜探測存在的探測效率和分辨率相互制約的矛盾，并可W將X 射線、丫射線等能量> 400keV的高能射線轉化為肉眼可見的巧光，且對所發出巧光的吸收 率小于15%。【附圖說明】 陽02引圖1為本專利技術所采用的閃爍玻璃制備的閃爍光纖面板的截面示意圖； 圖2為本專利技術組成閃爍光纖面板的光學纖維的截面示意圖。 圖中：1閃爍光纖面板，2光學纖維，3忍料玻璃，4皮料玻璃。【具體實施方式】 下面結合附圖對本專利技術作進一步說明，但不作為對本專利技術的限定。 參見圖1和圖2,忍料玻璃3外設有皮料玻璃4,組成閃爍光纖面板的光學纖維2， 多個光學纖維2排列組合成閃爍光纖面板1。 如圖1所示，本實施方式所設及的閃爍光纖面板1是將穿過探測目標的X射線等 高能射線轉換成閃爍光形成圖像的閃爍光纖面板，與可W攝像的像增強器元件一起構成放 射性圖像傳感器。X射線等高能射線穿過探測目標并通過提供在圖像傳感器輸入表面的閃 爍光纖面板轉化成光，運樣轉化的光被再次轉化成光電子，然后通過內部光電倍增器將光 電子放大，并使放大的光電子與輸出單元的巧光材料相互碰撞并轉當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種閃爍光纖面板的制備方法，其特征在于,包括以下步驟：①按原料組分稱取各原料，將所有原料混合并研磨均勻,得到配合料；②將所述配合料倒入到坩堝中，然后將坩堝放入玻璃熔化爐中制成玻璃熔體；③將所述玻璃熔體漏料成型為玻璃棒并置于500?700℃的馬弗爐中保溫，再隨爐降溫自然冷卻進行退火；④將退火后的玻璃經過切割、表面研磨、拋光后加工成樣品，即為閃爍玻璃芯料棒；⑤將閃爍玻璃芯料棒作為制備閃爍光纖面板的芯料材料，與光纖面板的皮料玻璃進行棒管匹配，然后經過拉絲、排板、熱熔壓成型制備成閃爍光纖面板坯板，坯板經過光學加工即制備成所需尺寸的閃爍光纖面板。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：賈金升，張磊，
申請(專利權)人：中國建筑材料科學研究總院，
類型：發明
國別省市：北京;11
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