Гранатовый сцинтиллятор, солегированный одновалентным ионом - RU2019135031A

1. Сцинтилляционный материал, содержащий композицию формулы (I):

в которой:

0≤х≤1,0;

0≤у≤0,05;

0≤z≤0,1;

RE представляет собой первый редкоземельный элемент;

RE' представляет собой второй редкоземельный элемент или комбинацию второго редкоземельного элемента и по меньшей мере одного или более дополнительных редкоземельных элементов, при том условии, что RE' не содержит первый редкоземельный элемент RE;

А представляет собой ион допанта, выбранного из группы, состоящей из Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Yb, Bi, Sb и любой их комбинации, при условии, что А не содержит ион такого же элемента, как RE или RE'; и

В представляет собой по меньшей мере один тип одновалентного катиона.

2. Сцинтилляционный материал по п. 1, в котором В представляет собой одновалентный катион изотопа лития-6 (т.е.⁶Li⁺).

3. Сцинтилляционный материал по п. 1, в котором В выбран из группы, состоящей из Li, Na, K, Rb, Cs и Fr.

4. Сцинтилляционный материал по любому из пп. 1-3, в котором RE представляет собой Lu.

5. Сцинтилляционный материал по любому из пп. 1-4, в котором RE' представляет собой Y.

6. Сцинтилляционный материал по любому из пп. 1-5, в котором 0,1≤х≤0,5, причем необязательно х составляет 0,25.

7. Сцинтилляционный материал по любому из пп. 1-6, в котором А представляет собой Pr³⁺.

8. Сцинтилляционный материал по любому из пп. 1-7, в котором 0,0001≤у≤0,015, причем необязательно у составляет 0,004 или 0,012.

9. Сцинтилляционный материал по любому из пп. 1, 3-8, в котором В представляет собой Li⁺.

10. Сцинтилляционный материал по любому из пп. 1-9, в котором 0,0002≤z≤0,1, причем необязательно 0,001≤z≤0,1, и при этом необязательно z составляет 0,002, 0,008 или 0,02.

11. Сцинтилляционный материал по любому из пп. 1, 3-10, в котором сцинтилляционный материал содержит материал, выбранный из группы, состоящей из (Lu_0,75,Y_0,25)₃Al₅O₁₂:0,4% Pr³⁺, солегированного с 0,2% Li+; (Lu_0,75,Y_0,25)₃Al₅O₁₂:0,4% Pr³⁺, солегированного с 0,8% Li⁺; (Lu_0,75,Y_0,25)₃Al₅O₁₂:0,4% Pr³⁺, солегированного с 2,0% Li⁺; (Lu_0,75,Y_0,25)₃Al₅O₁₂:0,12% Pr³⁺, солегированного с 0,308 ат. % Na⁺; (Lu_0,75,Y_0,25)₃Al₅O₁₂:1,2% Pr³⁺, солегированного с 0,6 ат. % Li⁺; (Lu_0,75,Y_0,25)₃Al₅O₁₂:1,2% Pr³⁺, солегированного с 0,6 ат. % K⁺; (Lu_0,75,Y_0,25)₃Al₅O₁₂:1,2% Pr³⁺, солегированного с 2,4 ат. % Li⁺; и (Lu_0,75,Y_0,25)₃Al₅O₁₂:1,2% Pr³⁺, солегированного с 6 ат. % Li⁺.

12. Радиационный детектор, содержащий фотонный детектор и сцинтилляционный материал по любому из пп. 1-11.

13. Способ обнаружения гамма-лучей, нейтронов, рентгеновских лучей, космических лучей и/или частиц, имеющих энергию 1 кэВ или более, причем способ включает применение радиационного детектора по п. 12.

14. Способ изменения одного или более сцинтилляционных и/или оптических свойств редкоземельного алюминиевого гранатового сцинтиллятора, содержащего матрицу, имеющую формулу RE''₃Al₅O₁₂, в которой RE'' представляет собой смесь по меньшей мере двух редкоземельных элементов, и при этом сцинтиллятор дополнительно содержит по меньшей мере один допант, выбранный из группы, состоящей из Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Yb, Bi, Sb и любой их комбинации, при условии, что допант не содержит ион элемента, представляющего собой какой-либо редкоземельный элемент матрицы редкоземельного алюминиевого граната, причем способ включает получение редкоземельного алюминиевого гранатового сцинтиллятора в присутствии одновалентного иона содопанта, и в результате этого получают сцинтилляционный материал типа солегированного редкоземельного алюминиевого граната.

15. Способ по п. 14, в котором одновалентный ион содопанта представляет собой ион щелочного металла.