CA2562646A1 - Materiau scintillateur a base de terre rare a bruit de fond nucleaire reduit - Google Patents

Materiau scintillateur a base de terre rare a bruit de fond nucleaire reduit Download PDF

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    • C30B29/12Halides

Abstract

L'invention concerne un matériau scintillateur inorganique de formule AnLnpX(3p+n) dans laquelle Ln représente une ou plusieurs terre rare(s), X représente un ou plusieur(s) atome(s) d'halogène choisi parmi F,Cl, Br ou I, et A représente un ou plusieurs alcalin(s) comme K, Li, Na, Rb ou Cs, n et p représentant des valeurs telles que n, pouvant être nul, est inférieur où ég al à 2p , et que p est supérieur ou égal à 1, sa teneur en éléments fils de l'Uranium et du Thorium étant suffisamment faible pour que l'activité issue du rayonnement alpha de ces éléments soit inférieure à 0,7 Bq/cc. Ce matériau présente un très faible bruit de fond nucléaire et est particulièrement adap té comme scintillateur de détecteur pour des mesures d'épaisseur ou de grammage , dans les domaines de la médecine nucléaire, de la physique, de la chimie, de la recherche pétrolière, la détection de matières dangereuses ou illicites.< /SDOAB>

Description

MATERIAU SCINTILLATEUR A BASE DE TERRE RARE
A BRUIT DE FOND NUCLEAIRE REDUIT
La présente invention concerne un matériau scintillateur à bruit de fond nucléaire réduit, généralement du type cristal scintillateur et son utilisation, notamment dans des détecteurs pour rayons gamma etlou rayons X.
Les cristaux scintillateurs sont largement utilisés dans des détecteurs pour rayons gamma, rayons X, rayons cosmiques et particules dont l'énergie est de l'ordre de 1 KeV et également supérieure à cette valeur.
Un cristal scintillateur est un cristal transparent dans le domaine de longueur d'onde de scintillation, qui répond à une radiation incidente par l'émission d'une impulsion lumineuse.
A partir de tels cristaux, généralement sous forme de monocristaux, on peut fabriquer des détecteurs où la lumière émise par le cristal que comprend le détecteur, est couplée à un moyen de détection de la lumière et produit un signal électrique proportionnel au nombre d'impulsions lumineuses reçus et à leur intensité. De tels détecteurs sont utilisés notamment dans l'industrie pour des mesures d'épaisseur ou de grammage, dans les domaines de la médecine nucléaire, de la physique, de la chimie, de la recherche pétrolière, la détection de matiéres dangereuses ou illicites.
De nouveaux cristaux scintillants à base d'halogénures de terre rare ont été
mis au point récemment. II s'agit par exemple de chlorure de lanthane dopés Ce (LaCl3 :Ce), de Bromure de Lanthane dopés Ce (LaBr3 :Ce) de K2Lal5 dopé Ce.
On peut décrire ces nouveaux composés sous la formule:
A~Lnp X~+3p ou A est un élément alcalin ou un mélange d'éléments alcalins tel que Li, Na, K, Cs, Rb, de préférence Li, Na, Cs ; Ln est une ou un mélange de terres rares de valence 3+, en particulier Sc, Y, La, Gd, Lu et X est un ou plusieurs halogène, tel que CI, Br, I , ces compositions pouvant par ailleurs ëtre dopées par Ce ou Pr. Ces nouveaux matériaux présentent des caractéristiques désirables pour des applications en scintillation telles que : densité et pouvoir d'arrét supérieur au Nal :T1, temps de décroissance de la scintillation rapide , et bonne résolution en énergie. Cependant, un problème limite leur intérét dans les applications de spectroscopie Gamma : ces matériaux présentent un bruit de fond nucléaire à haute énergie due à la présence en leur sein d'émetteurs alpha. La présence d'atomes radioactifs à l'état de traces dans la matière induit en effet la présence de raies qui masquent les raies gamma que l'on cherche à détecter.
Les applications génées par le bruit de fond nucléaire sont par exemple les détecteurs pour la radio-protection, la prospection pétrolière et pour la recherche de traces de matières radioactive dans l'environnement.
Le cas de bruit de fond nucléaire le mieux étudié dans la famille des halogénures de lanthanides est celui de LaC13:10%Ce (Comparison of LaCl3:Ce and Nal :T1 scintillators in gamma-ray spectrometry / Marcin Balcerzyk ; Marek Moszynski ; Maciej Kapusta. Nuclea~ Instruments & Radiation Measurements ;
Section A). Rappelons que par LaC13:10%Ce , l'homme du métier désigne habituellement un chlorure de La et de Ce dans lequel le nombre de mole de Ce représente 10% du nombre de mole total de Ce + La. On dit également que le taux molaire de substitution de La par Ce est 10%. Dans le cas de ce cristal, on observe des pics d'émissions dus à des désintégration d'émetteurs alpha de la famille de L'uranium 235 et en particulier 227Th, 223Ra, 2~sRn, 215Po, et le 214Po de la chaine de l'uranium 238. Bien qu'en quantités moindres, on observe également des éléments provenant de la chaine de désintégration du Thorium 232. Le rendement de l'émission lumineuse généré par un rayonnement alpha d'énergie donnée varie de matériau à matériau. Ce rendement d'émission est traditionnellement exprimé en comparant le rendement d'émission düe à une particule alpha au rendement dü à un rayon gamma. Dans le cas du LaCl3, ce rendement est de alpha/gamma = 0,33+/- 0,01. Dans le cas du LaBr3, ce renderrient est de alpha/gamma = 0,29+/- 0,01. Dans le cas du LaCl3, le rayonnement alpha émis par la désintégration du 2'aPo à 7,7 MeV apparait donc dans le spectre comme le ferait une raie gamma d'énergie 2,5 MeV (pour le LaBr3, il apparait pour une énergie de 2,23 MeV). Or, quand on fait de la spectroscopie gamma c'est justement ce type de raies qu'on essaie de détecter.
On comprend donc bien que la présence de ce bruit de fond nucléaire géne l'utilisation d'un scintillateur comme LaCl3. Ces raies sont d'autant plus faciles à
détecter que la masse de scintillateur mis en aeuvre est importante et qu'on réalise un comptage de longue durée dans la zone correspondant à des rayons gamma d 'énergie 1-3 MeV. C'est pourquoi ce phénomène ne peut étre détecté que sur des échantillons de taille suffisante (quelques grammes ne suffisent pas).

L'objet de l'invention est donc un procédé permettant de réduire d'un facteur au moins 10 ce bruit de fond nucléaire, correspondant à des rayonnements alpha d'énergie comprise entre 4 et 8 MeV. Ce rayonnement provenant de la désintégration de l'uranium et de ses éléments fils, on pourrait penser que la solution est assez simple : il suffirait de doser l'uranium dans les matières premières et de trouver des matières premières qui soient exemptes de traces d'Uranium.
Pour un cristal de LaCl3 présentant un taux de comptage de 0,89 coups/cc/s soit 0,89 Bq/cc, la quantité d'Uranium correspondant à cette contamination est de 1,4 ppm, ce qui est aisément détectable en GD-MS.
Cependant, l'analyse de ce méme cristal en GD-MS montre un taux d'uranium <
0,005 ppm. La pollution du cristal ne vient donc pas de l'Uranium lui-méme, mais des éléments qui sont issus de la désintégration de ce dernier tels que 2~4Po . Ces derniers sont présents en des quantités au moins un milliardième de fois plus faible que U et Th et sont donc indétectables dans le cristal. Dans l'écorce terrestre, les concentrations des 13 éléments qui composent la chaine de désintégration de l'uranium 235 dont ~'Th, ~3Ra, 2~9Rn, 2~5Po sont en équilibre séculaire c'est à dire que dans une durée donnée, on a le méme nombre de désintégrations de chacun de ces éléments. L'analyse GD-MS prouve donc que ~20 nous ne sommes pas dans le cas des cristaux de~ LaCl3 dans des conditions d'équilibre séculaire. Lors de la fabrication des matières premiëres, on a enlevé
l'Uranium, mais pas tous les autres éléments de la chaine. En particulier le Radium et l'Actinium ont un comportement chimique très voisin de celui des terres rares et restent donc dans la solution de terre rare lors de l'élimination de l'uranium et du thorium. Toute la difficulté du problème réside donc dans le fait d'enlever un polluant dont il est très difficile de détecter la présence.
Nous avons donc analysé les matières premières qui nous servent à
fabriquer les cristaux avec un détecteur de type puits en germanium.
Malheureusement, le rayonnement alpha est peu pénétrant. II est arrété par la poudre par exemple de sel de terres rares avant d'arriver au détecteur de radiations. Les raies alpha que l'on cherche (i.e celles entre 4 et 8 MeV) sont donc inobservables. L'interprétation des spectres de rayonnement gamma est ambiguë.
D'une manière surprenante la demanderesse a constaté que l'intensité du rayonnement émis par une matière première entre 30 et 120 KeV permettait d'identifier les matières riches en éléments fils de l'uranium, ce que les techniques analytiques plus classiques (c'est-à-dire la GD-MS qui vient de « Glow discharge mass spectroscopy ») ne permettent pas. Par ailleurs, il est apparu que l'essentiel de la radioactivité était concentrée dans les seuls sels de terres rares, et en particulier dans celles de fort rayon ionique et de valence III (en particulier les sels de lanthane). II est apparu en outre que la teneur en éléments fils de l'Uranium variait de manière très importante d'un fournisseur de terres rares à l'autre sans doute selon les minerais et les mines d'où étaient issus les sels de terres rares et selon également le procédé utilisé pour séparer les sels de terres rares entre eux.
La teneur en radioactivité semble étre particulièrement faible dans les sels de terres rares issus des minerais ioniques de chine du sud, assez élevée dans les minerais de basnaesite de Chine du Nord et très élevée dans la monazite d'australie.
Ainsi, l'invention concerne un matériau scintillateur, généralement du type monocristal, comprenant un halogénure de terre rare essentiellement du type chlorure, bromure, iodure, ou fluorure, généralement de formule A~Lnp?Cl3p+r,>
dans laquelle Ln représente une ou plusieurs terre rare(s), X représente un ou plusieurs) atomes) d'halogène choisi parmi F, CI, Br ou I, et A représente un ou plusieurs alcalins) comme K, Li, Na, Rb ou Cs, n et p représentant des valeurs telles que - n, pouvant étre nul, est inférieur où égal à 2p , - p est supérieur ou égal à 1.
Les terres rares (sous forme d'halogénures) concernées sont celles de la colonne 3 (selon la nouvelle notation comme mentionné dans le Handbook of Chemistry and Physics 1994-1995, 75eme édition) du tableau périodique des éléments, incluant Sc, Y, La, et les Lanthanides de Ce à Lu. Sont plus particulièrement concernés les halogénures de Y, La, Gd et Lu, notamment dopés au Ce ou Pr (le terme e< dopant » se référant ici à une terre rare généralement minoritaire en mole, se substituant à une ou plusieurs terres rares généralement majoritaires en mole, les minoritaires et majoritaires étant compris sous le sigle Ln).
Notamment, sont plus particulièrement concernés les matériaux de formule A~,Ln~XLn'XXl3~+"~ dans laquelle A, X, n et p ont la signification précédemment donnée, Ln étant choisi parmi Y, La, Gd, Lu ou un mélange de ces éléments, Ln' étant un dopant tel que Ce ou Pr, et x est supérieur ou égal à 0,01 et inférieur à 1, et va plus généralement de 0,01 à 0,9. On s'intéresse dans le cadre de l'invention notamment aux matériaux combinant les caractéristiques suivantes - A choisi parmi Li, Na et Cs, 5 - Ln choisi parmi Y, La, Gd, Lu ou un mélange de ces terres rares, Ln étant plus particulièrement La, - Ln' étant Ce, - X choisi parmi F, CI, Br, I ou un mélange de plusieurs de ces halogènes, notamment un mélange de CI et Br, ou un mélange de Br et I.
Le matériau scintillateur inorganique selon l'invention a une teneur en éléments fils de l'Uranium et du Thorium suffisamment faible pour que l'activité
issue du rayonnement alpha de ces éléments soit inférieure à 0,7 Bq/cc (il peut donc comprendre ces éléments fils de l'Uranium et du Thorium, mais en suffisamment faible quantité). Les sels de terres rares utilisés pour sa synthèse peuvent avoir subi un procédé de purification destiné à en extraire les éléments fils de l'uranium et du Thorium. II est généralement sous forme de monocristal. Le monocristal peut-étre de grande dimension, c'est-à-dire d'au moins 1 cm3, voire d'au moins 10 cm3 et méme d'au moins 200 cm3. Ce monocristal peut ensuite ëtre découpé aux tailles adaptées aux applications souhaitées.
~._ Le matériau selon l'invention est particulièrement adapté comme scintillateur d'un détecteur utilisé notamment dans l'industrie pour des mesures d'épaisseur ou de grammage, dans les domaines de la médecine nucléaire, de la physique, de la chimie, de la recherche pétrolière. Du fait de sa sensibilité, il est particulièrement adapté à la recherche de traces de matière radioactive, par exemple en radio-protection et en recherche de matières dangereuses ou illicites.
La sélection des fournisseurs dans les exemples suivants a été faite de la manière suivante On a pris 120 g de poudre de La203 de différents fournisseurs (attention, il faut toujours comparer entre eux les méme composés chimiques). On a compté
pendant 16h l'émission X dans la gamme 30-130 KeV. Les résultats étaient les suivants Fournisseur A 640 584 cps Fournisseur B 525 578 cps Fournisseur C 496 912 cps.

Une partie importante des coups mesurés provient de l'environnement du détecteur Germanium, mais cette activité est constante entre ces trois mesures.
On s'intéresse donc à la difFérence entre les spectres.
Puis, on a utilisé ces méme lots d'oxyde de lanthane pour produire des halogénures de Lanthane anhydres.
Exemple 1 (comparatifl A partir d'oxyde de lanthane du fournisseur A extrait de la monazite australienne et fourni par Rhodia, on synthétise 10 kg de LaCl3 anhydre. La teneur en Uranium de ce sel est < 0,005 ppm telle que mesurée par GD-MS.
Ce LaCl3 anhydre est fondu. On obtient des cristaux selon les méthodes de croissance classiques telle que Bridgman ou Czochralski. On fabrique ensuite un détecteur cylindrique de 12 mm par 12mm dont on mesure ensuite le bruit de fond en chambre de plomb dans une gamme d'énergie correspondant à des rayons gamma de 1,5 à 2,5 MeV, c'est à dire à des rayons alpha de 5 à 8 MeV.
Le bruit de fond mesuré correspond à une activité de 14 Bqlcc.
Exemple 2 (comparatifl A partir d'oxyde de lanthane du fournisseur A extrait de la monazite australienne et fourni par Rhodia, on synthétise 10 kg de LaBr3 anhydre. La teneur en Uranium de ce sel est < 0.005 ppm telle que mesurée par GD-MS.
Ce LaBr3 anhydre est fondu. On obtient des cristaux selon les méthodes de croissance classiques telle que Bridgman ou Czochralski. On mesure ensuite le bruit de fond de ces cristaux dans une gamme d'énergie correspondant à des gammas de 1,45 à 2,3 MeV, c'est à dire à des rayons alpha de 5 à 8 MeV. Le bruit de fond mesuré correspond à une activité de 14 Bq/cc.
Exemple 3 A partir d'oxyde de lanthane du fournisseur B extrait des minerais argileux de chine du sud on synthétise 10 kg de LaCl3 anhydre. La teneur en Uranium de ce sel est < 0,005 ppm telle que mesurée par GD-MS.
Ce LaCl3 anhydre est fondu. On obtient des cristaux selon les méthodes de croissance classiques telle que Bridgman ou Czochralski. On mesure ensuite le bruit de fond de ces cristaux dans une gamme d'énergie correspondant à des gammas de 1,5 à 2,5 MeV, c'est à dire à des rayons alpha de 5 à 8 MeV. Le bruit de fond mesuré correspond à une activité de 0,02 Bq/cc.
Exemple 4:
A partir d'oxyde de lanthane du fournisseur B extrait des minerais argileux de chine du sud, on synthétise 10kg de LaCl3 anhydre et 10kg de LaBr3 anhydre. La teneur en Uranium de ce sel est < 0,005 ppm telle que mesurée par GD-MS.
On mélange ensuite 10g de ce LaCl3 avec 90g de LaBr3 pour obtenir la composition La(Clo,~, Bro,9)3. On obtient des cristaux selon les méthodes de croissance classiques telle que Bridgman. On mesure ensuite le bruit de fond de ces cristaux dans une gamme d'énergie correspondant à des gammas de 1,45 à
2,3 MeV, c'est à dire à des alphas de 5 à 8 MeV. Le bruit de fond mesuré
correspond à une activité de 0,02 Bq/cc.
Exemale 5 A partir d'oxyde de lanthane du fournisseur C extrait des minerais argileux de chine du sud, on synthétise 10 kg de LaCl3 anhydre. La teneur en Uranium de ce sel est < 0,005 ppm telle que mesurée par GD-MS.
Ce LaCl3 anhydre est fondu. On obtient des cristaux selon les méthodes de croissance classiques telle que Bridgman ou Czochralski. On mesure ensuite le bruit de fond de ces cristaux dans une gamme d'énergie correspondant à des gammas de 1,5 à 2,5 MeV, c'est à dire à des alphas de 5 à 8 MeV. Le bruit de fond mesuré correspond à une activité de 0,03 Bq/cc.
Exemple 6 A' partir d'oxyde de lanthane du fournisseur C extrait des minerais argileux de chine du sud, on synthétise 10 kg de la composition suivante La(C1o,99 Bro,.o~)3 anhydre. La teneur en Uranium de ce sel est < 0,005 ppm telle que mesurée par GD-MS.
Ce LaCl3 anhydre est fondu. On obtient des cristaux selon les méthodes de croissance classiques telle que Bridgman ou Czochralski. On mesure ensuite le bruit de fond de ces cristaux dans une gamme d'énergie correspondant à des gammas de 1,5 à 2,5 MeV, c'est à dire à des alphas de 5 à 8 MeV. Le bruit de fond mesuré correspond à une activité de 0,03 Bq/cc.

Exemple 7:
A partir d'oxyde de lanthane du fournisseur B extrait des minerais argileux de chine du sud, on synthétise 1 kg de K2Lal5 anhydre sur la base du procédé
décrit dans la demande W020041050792. La teneur en Uranium de ce sel est < 0,005 ppm telle que mesurée par GD-MS.
On mélange ensuite 100g de ce K2Lal5 avec 5g de Cela. On obtient des cristaux selon les méthodes de croissance classiques telle que Bridgman. On mesure ensuite le bruit de fond de ces cristaux dans une gamme d'énergie correspondant à des alphas de 5 à 8 MeV. Le bruit de fond mesuré correspond à une activité
de 0,02 Bq/cc. Le pic du potassium à 1,4 MeV dans ce composé est bien défini. II
est beaucoup moins génant dans l'application que le massif complexe due à
l'activité
alpha de la chaine de L'uranium et du Thorium Exemple 8 : .
A partir d'oxyde de lanthane du fournisseur B extrait des minerais argileux de chine du sud on synthétise 10 kg de LaF3 anhydre. La teneur en Uranium de ce sel est < 0,005 ppm telle que mesurée par GD-MS.
Ce LaF3 anhydre est fondu. On obtient des cristaux selon les méthodes de croissance classiques telle que Bridgman ou Czochralski. On mesure ensuite le bruit de fond de ces cristaux dans une gamme d'énergie correspondant à des rayons alpha de 5 à 8 MeV. Le bruit de fond mesuré correspond à une activité
de 0,02 Bq/cc.

Claims (16)

1. Matériau scintillateur inorganique de formule AnLnpX(3p+n) dans laquelle Ln représente une ou plusieurs terre rare(s), X représente un ou plusieur(s) atome(s) d'halogène choisi parmi F, Cl, Br ou I, et A représente un ou plusieurs alcalin(s) comme K, Li, Na, Rb ou Cs, n et p représentant des valeurs telles que n, pouvant être nul, est inférieur où égal à 2p , et que p est supérieur ou égal à 1, caractérisé en ce que sa teneur en éléments fils de l'Uranium et du Thorium est suffisamment faible pour que l'activité issue du rayonnement alpha de ces éléments soit inférieure à 0,7 Bq/cc.
2. Matériau selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est de formule AnLnp-xLn'xX(3p+n) dans laquelle Ln est choisi parmi Y, La, Gd, Lu ou un mélange de ces éléments, Ln' est choisi parmi Ce ou Pr, et x est supérieur ou égal à 0,01 et inférieur à 1.
3. Matériau selon la revendication précédente, caractérisé en ce que x va de 0,01 à 0,9.
4. Matériau selon l'une des deux revendications précédentes caractérisé
en ce que Ln est La et Ln' est Ce.
5. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que n est nul.
6. Matériau selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que X est un mélange de Cl et Br.
7. Matériau selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que X
est un mélange de Br et I.
8. Matériau selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est sous forme de monocristal.
9. Matériau selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il a un volume d'au moins 10 cm3.
10. Matériau selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il a un volume d'au moins 200 cm3.
11. Matériau selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les sels de terres rares utilisés pour sa synthèse proviennent des minerais ioniques de Chine du sud.
12. Matériau selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les sels de terres rares utilisés pour sa synthèse ont subi un procédé de purification destiné à en extraire les éléments fils de l'uranium et du Thorium.
13. Matériau selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce qu'il comprend des éléments fils de l'Uranium et du Thorium.
14. Procédé de préparation d'un matériau de l'une des revendications précédentes faisant intervenir comme matière première source de Ln un oxyde de Ln comprenant des éléments fils de l'Uranium et du Thorium en suffisamment faible quantité pour que le matériau présente une activité issue du rayonnement alpha de ces éléments inférieure à 0,7 Bq/cc.
15. Détecteur comprenant un matériau scintillateur de l'une des revendications précédentes.
16. Utilisation du détecteur de la revendication précédente pour des mesures d'épaisseur ou de grammage, ou dans les domaines de la médecine nucléaire, de la physique, de la chimie, de la recherche pétrolière, la recherche de traces de matière radioactive en radio-protection ou la recherche de matières dangereuses ou illicites.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2847594B1 (fr) * 2002-11-27 2004-12-24 Saint Gobain Cristaux Detecteu Preparation de blocs d'halogenure de terre rare
FR2855830B1 (fr) * 2003-06-05 2005-07-08 Stichting Tech Wetenschapp Cristaux scintillateurs du type iodure de terre rare
JP5249032B2 (ja) * 2005-09-16 2013-07-31 スティヒテング フォール デ テフニシェ ウェテンシャッペン 高光収率高速シンチレーター
US20070131866A1 (en) * 2005-12-14 2007-06-14 General Electric Company Activated alkali metal rare earth halides and articles using same
US7541589B2 (en) * 2006-06-30 2009-06-02 General Electric Company Scintillator compositions based on lanthanide halides, and related methods and articles
US20080131347A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-05 General Electric Company Scintillation compositions and method of manufacture thereof
US7767975B2 (en) * 2007-12-04 2010-08-03 Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs Ionizing radiation detector
DE102008011665A1 (de) * 2008-02-28 2009-09-10 Schott Ag Verfahren zur Kontrolle der alpha-Strahlung bei Abdeckgläsern für strahlungsempfindliche Sensoren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
FR2929296B1 (fr) 2008-03-31 2011-01-21 Saint Gobain Cristaux Detecteurs Recuit de monocristaux
US20100224798A1 (en) * 2008-09-11 2010-09-09 Stichting Voor De Technische Wetenschappen Scintillator based on lanthanum iodide and lanthanum bromide
JP5575123B2 (ja) * 2009-06-03 2014-08-20 株式会社トクヤマ シンチレーター
JP5127778B2 (ja) * 2009-06-05 2013-01-23 株式会社トクヤマ フッ化物結晶、真空紫外発光素子及び真空紫外発光シンチレーター
FR2948379B1 (fr) * 2009-07-21 2011-08-19 Saint Gobain Cristaux Et Detecteurs Scintillateur en halogenure de terre rare revetu d'un absorbeur ou reflecteur de lumiere
DE102009028842A1 (de) * 2009-08-24 2011-03-31 Schott Ag Szintillationsmaterial in einkristalliner, polykristalliner oder keramischer Form
US20120286204A1 (en) * 2009-12-25 2012-11-15 Noriaki Kawaguchi Metal fluoride crystal, vacuum ultraviolet light emitting element, and vacuum ultraviolet light emitting scintillator
FR2954760B1 (fr) 2009-12-28 2013-12-27 Saint Gobain Cristaux Et Detecteurs Scintillateur en halogenure de terre rare cristallin a face sensible polie
KR101276732B1 (ko) * 2010-07-20 2013-06-20 경북대학교 산학협력단 방사선 센서용 섬광체, 및 그 제조 및 응용 방법
WO2012021519A2 (fr) * 2010-08-10 2012-02-16 Northwestern University Procédés et compositions destinés à la détection de rayonnements à rayons x et à rayons gamma
JP5566218B2 (ja) * 2010-08-11 2014-08-06 株式会社トクヤマ フッ化物単結晶、真空紫外発光素子、シンチレーター及びフッ化物単結晶の製造方法
FR2978251B1 (fr) 2011-07-19 2014-04-18 Saint Gobain Cristaux Et Detecteurs Detecteur a scintillateur conique
US11555147B2 (en) * 2011-10-10 2023-01-17 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Metal halide scintillators with reduced hygroscopicity and method of making the same
FR3004467B1 (fr) 2013-04-12 2016-05-27 Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs Fabrication d'une elpasolite stoechiometrique
WO2015008241A1 (fr) * 2013-07-17 2015-01-22 Koninklijke Philips N.V. Compositions luminescentes activées par ce3+ pour application dans des systèmes d'imagerie
US9334444B1 (en) 2014-02-11 2016-05-10 Sandia Corporation Sorohalide scintillators, phosphors, and uses thereof
FR3022555B1 (fr) 2014-06-23 2017-12-22 Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs Materiau luminescent a couche photonique texturee
US10379230B2 (en) 2015-06-03 2019-08-13 Northwestern University Chalco-phosphate-based hard radiation detectors
CN105293945A (zh) * 2015-11-16 2016-02-03 宁波大学 含稀土离子掺杂RbLa2Cl7微晶的玻璃薄膜及其制备方法
WO2017149158A1 (fr) 2016-03-04 2017-09-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Procédé permettant de déterminer l'angle de roulis d'une moto
CN109988577B (zh) * 2017-12-27 2020-12-25 有研稀土新材料股份有限公司 稀土卤化物闪烁材料及其应用
WO2019137962A1 (fr) 2018-01-11 2019-07-18 Stichting Voor De Technische Wetenschappen Matériau scintillateur comprenant un halogénure de cation cristallin dopé par eu2+ et co-dopé par sm2+
CN111722266B (zh) * 2020-06-16 2023-06-09 中国石油大学(华东) 一种用于氯化镧探测器测量本底扣除的方法
FR3114104A1 (fr) 2020-09-15 2022-03-18 Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs Matériau scintillateur comprenant une pérovskite d’halogénure dopée
US20240076761A1 (en) * 2021-01-29 2024-03-07 Georgia State University Research Foundation Identifying and extracting rare earth elements from mining operations
CN114381255B (zh) * 2021-10-25 2022-10-11 中国科学院福建物质结构研究所 一种放射性医用同位素标记的稀土掺杂纳米材料和pet显像诊疗剂及其制备方法和应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6121183A (ja) * 1984-07-09 1986-01-29 Fuji Photo Film Co Ltd 螢光体およびその製造法
JPS6121180A (ja) * 1984-07-09 1986-01-29 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線像変換方法およびその方法に用いられる放射線像変換パネル
JPS6121179A (ja) * 1984-07-10 1986-01-29 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線像変換方法およびその方法に用いられる放射線像変換パネル
NL1014401C2 (nl) 2000-02-17 2001-09-04 Stichting Tech Wetenschapp Ceriumhoudend anorganisch scintillatormateriaal.
FR2840926B1 (fr) 2002-06-12 2005-03-04 Saint Gobain Cristaux Detecteu Utilisation d'un creuset comprenant du carbone pour la croissance de cristaux comprenant un halogenure de terre rare
FR2847594B1 (fr) 2002-11-27 2004-12-24 Saint Gobain Cristaux Detecteu Preparation de blocs d'halogenure de terre rare

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