【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于輻射探測與成像，涉及一種超快時間響應的zno：sc微米晶及其聚合物閃爍屏的制備方法和應用。
技術介紹
1、輻射探測器在如今的醫療檢測、邊防安檢、空間物理和石油勘探等方面發揮著重要作用，根據探測原理的不同，可將輻射探測器大致分為四類，閃爍體、電離探測器、熱釋光/光釋光和輻射損傷探測器。其中，閃爍體是一種比較常見的輻射探測材料，它的探測原理是指由輻射導致價帶電子被激發到導帶形成電子空穴對后，導帶的自由電子受庫倫作用移動到激帶與價帶空穴復合形成激子，激子不穩定退激一部分能量會通過發射紫外/可見光的形式釋放出來，而這樣的紫外/可見光能量較低，可通過光子探測器測量，目前的光子探測器包括光電倍增管，光電二極管和電荷耦合器件等，可以根據它們對不同發射波長的光的敏感程度不同進行選擇。
2、近些年來，高能射線成像在醫學診斷、安全和科學研究領域得到了廣泛應用，例如x射線全光譜成像技術。lcls、歐洲xfel、sacla和swissfel已經為現有和即將推出的x射線自由電子激光器(xfel)開發了專用的高速成像技術。商業光子計數相機，如pilatus、x射線積分探測器或高速可見光ccd和cmos相機與快速閃爍體一起被廣泛用于許多實驗。使用硅傳感器的現有技術的x射線成像相機已經證明了接近10mhz的幀速率和在低于20kev的能量下進行x射線成像的優異性能。時間響應和光產額被認為是成像質量的最重要的評價指標。通常，高能射線成像依賴于能夠將高能射線轉換為可見光或紫外線光子的閃爍體，而zno因其亞納秒級衰減和足夠的閃爍性能成為其備選
3、本專利技術利用水熱反應法制備zno：sc微米晶，通過添加聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，pvp)控制zno：sc形態，首次制備出呈雙層餅狀的zno：sc微米晶，然后將制備的微米晶與pdms或rtv復合制備成zno：sc大尺寸聚合物柔性閃爍屏，或者與ep復合成超厚硬性閃爍屏，不僅可降低zno：sc自身的自吸收問題提高發光效率，而且可以制備成任意形狀與尺寸。zno：sc聚合物閃爍轉換屏不僅制備過程簡單、成本低廉、制備周期短，而且具有良好的閃爍發光性能以及制備出大尺寸和超厚的閃爍轉換屏的優勢。
技術實現思路
1、本專利技術的第一個目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種zno：sc微米晶及其聚合物閃爍屏的制備方法，通過該制備方法制備出的zno：sc聚合物閃爍轉換屏不僅制備過程簡單、成本低廉、制備周期短，而且具有良好的閃爍發光性能以及制備出大尺寸和超厚的閃爍轉換屏的優勢。
2、本專利技術的第一個目的可通過下列技術方案來實現：
3、一種zno：sc微米晶及其聚合物閃爍屏的制備方法，其特征在于，超快zno：sc聚合物閃爍轉換屏的制備過程如下：
4、步驟一：首先，制備zno：sc微米晶：將一定摩爾質量(0.01mol/l-0.5mol/l)的sc(no3)3·xh2o與zn(no3)·6h2o分別溶于去離子水中，再加入相對于六水合硝酸鋅10-100％質量分數的pvp，用玻璃棒攪拌均勻，再加入一定摩爾質量(0.01mol/l-0.5mol/l)的c6h12n14，再用玻璃棒攪拌均勻，把混合溶液導入水熱反應釜中；然后把反應釜放入保溫箱中，加熱一定溫度(90-120℃)和時間(3-15h)，取出后抽濾干燥，制備出zno：sc微米晶；
5、步驟二：然后，zno：sc微米晶閃爍性能優化：共兩步，第一步，把水熱反應法制備好的zno：sc微米晶在空氣中高溫(500-1000℃)退火若干小時(5-30h)，提高其結晶性能；第二步，把空氣退火后的zno：sc微米晶放入氫氬混合氣(5-20％h2)中退火(500-1000℃)退火若干小時(1-5h)，提高其超快成分(近帶邊)發光，降低其慢成分(缺陷)發光；
6、步驟三：最后，把退火處理后的zno：sc微米晶、pdms膠與固化劑導入不同形狀、直徑和厚度的模具中(或者rtv膠和ep膠)，混合均勻，靜置些許時間至表面無氣泡生成，放入50-100℃干燥箱中，固化若干時間，制備出zno：sc聚合物閃爍屏；調控粉膠的比例和總質量可以得到不同厚度和不同透明程度的閃爍屏。
7、本專利技術的第二個目的在于，提供了一種超快時間響應的zno：sc微米晶及其聚合物閃爍屏的應用，具體是針對x射線和α粒子探測的超快應用和γ射線、β粒子和中子探測的潛在應用。
8、本專利技術的第二個目的可通過下列技術方案來實現：
9、一種zno：sc微米晶及其聚合物閃爍屏的應用，其特征在于，具體用于快速探測x射線和α粒子，以及潛在探測γ射線、β粒子和中子。
10、與現有技術相比，本zno：sc微米晶及其聚合物閃爍屏的制備方法和應用具有以下優點：
11、本專利技術利用水熱反應法制備zno：sc微米晶，通過在反應溶液中添加pvp控制本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.Zn0：Sc微米晶及其聚合物閃爍屏的制備方法，其特征在于，超快Zn0：Sc聚合物閃爍轉換屏的制備過程如下：
2.ZnO：Sc微米晶及其聚合物閃爍屏的應用，其特征在于，具體用于快速探測X射線和α粒子，以及潛在探測γ射線、β粒子和中子。
【技術特征摘要】
1.zn0：sc微米晶及其聚合物閃爍屏的制備方法，其特征在于，超快zn0：sc聚合物閃爍轉換屏的制備過程如下：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：李乾利，陳靖坤，程帥，張澤青，陳家璇，郝書童，李育成，黎乃鑫，徐明輝，楊雪純，趙景泰，
申請(專利權)人：上海大學，
類型：發明
國別省市：
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