【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机-无机杂化玻璃领域，特别是涉及一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃及其制备方法，可应用于高能射线成像及多种颜色照明；属于有机-无机杂化钙钛矿固体材料。
技术介绍
1、近年来随着数字医疗和其他工业和科学高能射线探测成像场景的发展，高性能高能射线成像仪引起了极大的关注。高能射线因其具有的穿透能力被广泛应用于各个领域，例如医疗辐射诊断、工业检测和安全检查。然而，由于其不可见性，高能射线信号必须转换为电信号或可见光才能获得图像信息。传统的闪烁体，如bi4ge3o12(bgo)、csi:tl和lu3al5o12:ce(luag:ce)主要由无机晶体组成。尽管提供了高的光产率和良好的稳定性，但它们的生产受到苛刻的晶体生长条件的阻碍。因此，对能够克服这些限制的下一代制冷机的需求不断增加。此外，大面积制冷器的制造仍然具有挑战性。对于几乎所有的介质，高能射线折射率接近1，这意味着它不会折射，并且很难聚焦。这就需要使用大面积设备进行成像应用。
2、一般来说，钙钛矿晶体的高能射线闪烁屏是通过将钙钛矿晶体研磨成粉末，然后将其压制成多晶屏而产生的。或者，有些采用有机聚合物，如聚苯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚(甲基丙烯酸甲酯)作为粘合剂。然而，通过这些方法制备的闪烁膜通常显示低透明度，表现出严重的光散射并降低成像质量。目前，大多数报道的基于sb3+的钙钛矿闪烁体屏，例如(ppn)2sbcl5【q.he,c.zhou,l.xu,s.lee,x.lin,j.neu,m.worku,m.chaaban,b.ma,highlys
3、因此，研究具有高透明性、良好的闪烁和成像能力、大面积覆盖率和可控形状的有机-无机杂化钙钛矿玻璃对高能射线成像具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在空气中进行，无需惰性气体保护，产品在可见光下呈透明，在紫外灯下可发出明亮橙光、绿光或黄光，具有宽范围的线性剂量率响应、低检测限和优异的稳定性的一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃及其制备方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃及其制备方法，其化学式为axbycz:dm，其中，a为含有c、h、p、o等的有机基团：c18h15cl2p、c18h15br2p、c19h17br2p、c19h18clop、c20h18clop、c20h17clnp、c20h20brop、c21h22brp、c21h22ip、c21h19op、c21h20brp、c22h24brp或c23h26brp，b为二价金属离子zn2+，c为卤素元素cl-或br-，d为掺杂元素mn2+、sb3+或cu+，其中x＝2，y＝1，z＝4-9，m＝0-1。
3、本专利技术还提供了一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃的制备方法，利用扩散法合成晶体，并用低温熔融法得到透明玻璃。包括如下步骤：
4、将a、b、d的氯化物或溴化物按比例2：1：0-1的摩尔比混合置入含有二氯甲烷溶液的玻璃瓶中，超声振荡，使原料充分溶解并混合。将含有混合原料的玻璃瓶外加入乙醚溶液后，静置，得到透明晶体。将所得到的透明晶体放入坩埚中加热成熔融液体状态。将熔融液体倒入模具中冷却凝固，得到用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃。
5、进一步地，所述ac、bc与dc准确称量，按计量比混合均匀，加入含有二氯甲烷溶液的玻璃瓶中，使用超声振荡10-20分钟，使原料充分溶解并混合。
6、进一步地，所述原料混合物的烧瓶置入乙醚溶解中后，静置2-3天，得到透明晶体。
7、进一步地，所述透明晶体加入刚玉坩埚中，再将坩埚置入马弗炉中加热140-300℃加热0.5-1小时。
8、进一步地，所述熔融液体在室温下倒入硅胶模具中凝固。
9、本专利技术提供的用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃材料，不仅具有宽范围的线性剂量率响应、低检测限和优异的稳定性，而且在空气中进行，无需惰性气体保护，产品在可见光下呈透明，在紫外灯下可发出明亮橙光、绿光或黄光。与传统硅酸盐发光玻璃(熔融温度高于1300℃)相比，本专利技术熔融温度为140～300℃，对设备要求低，易工业化。本专利技术因材料不含稀土，制备过程无需避水避氧，大大降低生产成本。
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1.一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃，其特征在于化学式为AxByCz:Dm，产品在高能射线应用中具有宽范围的线性剂量率响应、低检测限和优异的稳定性，是高能射线成像的理想选择。
2.根据权利要求1所述的用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃，其特征在于A为有机基团C18H15Cl2P、C18H15Br2P、C19H17Br2P、C19H18ClOP、C20H18ClOP、C20H17ClNP、C20H20BrOP、C21H22BrP、C21H22IP、C21H19OP、C21H20BrP、C22H24BrP或C23H26BrP中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃，其特征在于B为金属离子Zn2+。
4.根据权利要求1所述的用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃，其特征在于C为卤素元素Cl-或Br-，D为掺杂元素Mn2+、Sb3+或Cu+。
5.根据权利要求1所述的用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃，其特征在于：其中x＝2，y＝1，z＝4-9，m＝0-1。>
6.根据权利要求1-5所述的一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃制备方法，其特征在于：利用扩散法合成晶体，并用低温熔融法得到透明玻璃。具体来讲，将A、B、D的氯化物或溴化物准确称量并混合，置入含有二氯甲烷溶液的玻璃瓶中，使用超声振荡。将含有混合原料的玻璃瓶外加入乙醚溶液后，静置后，得到透明晶体，将所得到的透明晶体放入坩埚中熔融成液体状态。将熔融液体倒入模具中冷却凝固，得到用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃。
7.根据权利要求1-5所述的一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃制备方法，其特征在于：A、B、D的氯化物或溴化物比例为2：1：0-1。
8.根据权利要求1-5所述的一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃制备方法，其特征在于：将A、B、D的氯化物或溴化物混合物，置入含有二氯甲烷溶液的玻璃瓶中，超声振荡10-20分钟，使原料充分溶解并混合。
9.根据权利要求1-5所述的一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃制备方法，其特征在于：所述敞开的玻璃瓶置入乙醚溶液中，静置2-3天，观察到透明晶体慢慢析出。
10.根据权利要求1-5所述的一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃制备方法，其特征在于：所述透明晶体加入刚玉坩埚中，再将坩埚置入马弗炉中，在140-300℃加热0.5-1小时，融成液体状态，取出后在室温下倒入硅胶模具中冷却凝固成透明玻璃。
...【技术特征摘要】
1.一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃，其特征在于化学式为axbycz:dm，产品在高能射线应用中具有宽范围的线性剂量率响应、低检测限和优异的稳定性，是高能射线成像的理想选择。
2.根据权利要求1所述的用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃，其特征在于a为有机基团c18h15cl2p、c18h15br2p、c19h17br2p、c19h18clop、c20h18clop、c20h17clnp、c20h20brop、c21h22brp、c21h22ip、c21h19op、c21h20brp、c22h24brp或c23h26brp中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃，其特征在于b为金属离子zn2+。
4.根据权利要求1所述的用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃，其特征在于c为卤素元素cl-或br-，d为掺杂元素mn2+、sb3+或cu+。
5.根据权利要求1所述的用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃，其特征在于：其中x＝2，y＝1，z＝4-9，m＝0-1。
6.根据权利要求1-5所述的一种用于高能射线成像的有机-无机杂化钙钛矿玻璃制备方法，其特征在于：利用扩散法合成晶体，并用低温熔...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘跃晓，张晨阳，邹军，赵甜甜，曹叶玲，陈盈诺，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：
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