已知的闪烁体(scintillation substances)是用铈掺杂的氧化原硅酸 (oxyorthosilicate)镥粉末Lu1.98Ce0.02SiO5(A.G.Gomes，A.Bril “Preparation and Cathodoluminescence of Ce3+activated yttrium silicates and some isostructural compounds”.Mat.Res.Bull.Vol.4，1969，pp. 643-650)。制造该无机发光材料用于阴极射线发光器件，但是该物质也 可用于X-射线、γ-和α-射线发射记录。
铈掺杂的氧化原硅酸镥Ce2xLu2(1-x)SiO5的闪烁体/晶体是已知的， 其中x在2×10-4至3×10-2的范围内变化(美国专利#4958080， 18.09.90)。由组成为Ce2xLu2(1-x)SiO5的熔体生长成具有该组成的晶体。 在科学文献中，对于该晶体的名称，广泛使用缩写名LSO:Ce。 Ce2-xLu2(1-x)SiO5闪烁晶体与其它晶体相比具有许多优点：高密度、高原 子数、相对较低的折射率、高光输出、短闪烁衰变时间。已知闪烁材 料的缺点在于闪烁的重要特性，也就是光输出和能量分辨率，在晶体 与晶体之间的大分散性。CTI Inc.company(Knoxville，USA)工业制成 的LSO:Ce晶体的系统测定的实验结果清楚表明了这一点(美国专利# 6413311，2.07.2002)。另一缺点是当含LSO:Ce晶体的器件在温度高于 室温的条件下运作时(例如在石油工业中，在新沉积物的搜索过程中 在钻孔中进行岩石组成分析)，光输出明显降低。LSO:Ce晶体的另一 缺点是余辉效应，也就是辐射照射后的延长荧光，例如在美国专利# 4958080中描述的样品的发光强度在10分钟内降至数分贝。
透明陶瓷形式的含铈的氧化原硅酸镥Ce:Lu2SiO5是已知的闪烁 体。Lu2SiO5:Ce闪烁剂通过烧结Lu2SiO5:Ce粉末成形为陶瓷材料。由 于Lu2SiO5:Ce具有单斜晶结构而非立方结晶结构，烧结产生了半透明 陶瓷而非透明陶瓷。通过结合硅酸盐氧化物、氧化镥、氧化铈、氧化 钾和氧化钡，将铈掺杂的原硅酸镥制成透明玻璃闪烁剂。去除颗粒之 间的孔隙，从而使闪烁剂材料固结。由此，将半透明陶瓷转化成可用 于药物X-射线断层照相机中的透明陶瓷(美国专利#6,498,828，来自 24.12.2002)。所述专利的缺点在于由所谓的化学计量组成的氧化原硅 酸镥混合物制成的闪烁陶瓷的质量，化学计量组成的特征在于 (Lu+Ce)/Si的化学式单位比率完全等于2/1。由于氧化原硅酸镥的同成 分(congruent)组成不符合化学计量组成，具有化学计量组成的陶瓷 显然含有未完全反应的氧化物组分，因此形成散射中心。光输出是闪 烁剂的一个重要特性。散射中心的存在明显降低了光输出。由铈掺杂 的氧化原硅酸钆制成的透明陶瓷具有相同的局限性(W.Rossner， R.Breu“Luminescence properties cerium-doped gadolinium oxyorthosilicate ceramics scintillators”Proc.Int.Conf.on Inorganic Scintillators and Their Application，STINT’95，Netherlands，Delft University，1996，p.376-379)。由透明陶瓷制成的闪烁元件与由 Ce:Gd2SiO5晶体制成的元件相比，具有低60％的光输出。
余辉的存在对于一些应用(例如对于成像系统)是非常不合意的 效果，其中器件的电子部件显示出来自吸收γ-辐射的闪烁元件的光子 通量。余辉效应，即来自闪烁元件的光子通量未受到γ-辐射照射，降 低了器件的对比度范围、灵敏度和精确度。余辉还损害了以正电子发 射同位素的应用为基础的医疗器件的参数，例如，用于癌症诊断，尤 其是用于为测试新药品而设计的微PET(MicroPET)系统的三维医疗 X射线断层照相机(全3D PET照相机)。三维医疗X射线断层照相机 的操作原理在于，在患者的血液中加入显微浓度的含有发射正电子同 位素的物质。该物质聚集在患者的癌细胞中。发出的正电子立即随电 子湮灭，这导致发射出两个精确地在相反方向散射的511KeV能量的γ- 量子。在X射线断层照相中，两个γ-量子的检测都是通过多个环状检 测器进行的，每个检测器含有几百个分离的结晶闪烁元件。高Ce:LSO 密度使受试患者体内发出的所有γ-量子被有效吸收。通过γ-量子和指 示这些γ-量子的多个闪烁元件的时间检测来测定放射性同位素的原子 在患者体内的位置。在患者体内，由于康普顿效应，一部分γ-量子散 射，因此，由未排成直线的结晶闪烁元件进行γ-量子的检测。因此， 如果一个闪烁元件具有强余辉，那么指示系统就会由于瞬间的湮灭而 识别出这个元件，然而，实际上，这种检测是在测量之前受到γ-量子 辐射的后果。在具有常规分辨率的三维医疗X射线断层照相机中，使 用数千个6×6×30立方毫米闪烁元件，它们保持6×6×6＝216立方 毫米体积的三维分辨率。在使用相当厚的6×6平方毫米横截面的元件 进行癌症诊断时，即使Ce:LSO晶体的强余辉也不会导致明显后果，因 为可以通过注射大剂量的放射性物质或通过降低患者通过X射线断层 照相机的环的平移速率来实现所需的记录精确度。
然而，用于在活体内，尤其是在人脑中研究生命过程，或用于在 新药测试过程中在动物体(小鼠、大鼠)内测量药物分布的微PET的 条件改变明显。对于微PET系统，必须使用具有最大空间分辨率的器 件。现在使用横截面为1×1平方毫米，甚至0.8×0.8平方毫米的闪烁 单元。实现1立方毫米的空间分辨率。由于如此小的元件厚度，许多γ- 量子可以在不同角度直接穿过数个闪烁单元。因此，计算哪部分的闪 烁辐射是由某些或其它γ-量子引起的是一项复杂的技术任务。在这种 情况下，余辉变成非常不合意的效果，因为其降低了整个系统的精确 度。
对于Ce:LSO晶体，详尽地研究了余辉和热发光现象(P.Dorenbost， C.van Eijekt，A.Bost，Melcher“Afterglow and thermoluminescence properties of Lu2SiO5:Ce scintilation crystals”，J.Phys.Condens.Matter 6 (1994)，pp.4167-4180)。按照该文章，在具有高光输出和低光输出的晶 体中都观察到余辉，并且结论是余辉是Ce:LSO物质的固有性质。
铈掺杂的氧化原硅酸钆，Ce2yGd2(1-x-y)A2xSiO5是已知的物质，其中 A是至少一种选自La(镧)和Y(钇)的元素，x和y的值在0＜x＜0.5 和1×10-3＜y＜0.1的范围内变化(美国专利4,647,781，03.03.1987)。这 类闪烁晶体的主要局限是与上述Ce掺杂的氧化原硅酸镥 Ce2xLu2(1-x)SiO5相比的低光输出。
在美国专利6,413,311中描述了大尺寸铈掺杂的氧化原硅酸镥 Ce:LSO的已知晶体生长方法，其中通过Czochralski技术生成直径高达 60毫米、长20厘米的Ce:LSO晶块。这些大尺寸Ce:LSO晶块的明显 缺点在于光输出即使在晶块内部也明显不同，从晶块顶部至底部降低 了30％-40％。此外，闪烁衰变时间(发光时间)可以在29纳秒至46 纳秒的大范围内变动，此时能量分辨率值可以在12％-20％的范围内波 动。这种性能上的大分散性导致在工业制造过程中必须通过 Czochralski法生成大量晶块、将它们切割成数份(数块)，测试每一块 (pack)并根据这些测试选择可能用于制造医疗X射线断层照相机的 闪烁元件的块。
闪烁晶体LU2(1-x)Me2xSi2O7是已知的，其中LU是镥基合金，其还 包括Sc、Yb、In、La、Gd中的一种或多种；其中Me是Ce或被一种 或多种镧系元素(不包括镥)部分取代的铈；且其中x是由焦硅酸镥 结构的单斜晶体中LU对Me的取代限度决定的(美国专利6,437,336)。 由Lu2(1-x)M2xSi2O7的同成分熔融组合物结晶形成晶体，同成分组合物可 以用高达80％的初始熔体，并且晶体表现出对γ-辐射的可再现闪烁响 应，在晶块体积中的光输出分散性不超过20％，并且该商业参数明显 优于Ce:LSO晶体。然而，Lu2(1-x)Me2xSi2O7晶体在基本闪烁参数，也就 是光输出和密度方面明显低于Lu2SiO5晶体。因此，氧化原硅酸镥晶体， Ce:LSO是在三维正负电子X射线断层照相术中更优选使用的闪烁剂， 因为以这些晶体为基础的X射线断层照相机更灵敏，并因此减少了在 癌症初期患者血液中添加的放射性药剂的剂量。
化学式为LiYSiO4的铈掺杂的硅酸钇的含锂闪烁体是已知的 (M.E.Globus，B.V.Grinev“Inorganic scintillators”，publishing house ‘AKTA’Kharkov，(2000)p.51)。5％Ce3+掺杂的LiYSiO4晶体在410纳 米具有发光峰，发光时间常数等于38纳秒，且在γ-量子检测中的最大 光输出为10000光子/Mev，该值比已知的氧化原硅酸镥闪烁晶体 Ce2-xLu2(1-x)SiO5低2.5倍。3.8克/立方厘米的低密度闪烁剂导致γ辐射 的低效检测。该物质可用于中子辐射的检测，然而该材料对于γ-辐射 是低效的。
化学式LiLuSiO4的铈掺杂的硅酸镥的含锂闪烁体是已知的(M.E. Globus，B.V.Grinev“Inorganic scintillators”，publishing house‘AKTA’ Kharkov，(2000)p.51)。1％Ce3+掺杂的LiLuSiO4晶体在420纳米具有 发光峰，发光时间常数等于42纳秒，且在γ-辐射检测中的最大光输出 为大约30000光子/Mev，该值比已知的氧化原硅酸镥闪烁晶体 Ce2-xLu2(1-x)SiO5高10％。然而，给定晶体的主要局限性在于等于5.5克 /立方厘米的低密度。这种小密度使这些晶体不能用于三维X射线断层 照相机(全3D PET照相机)，尤其不能用于微PET系统，因为这些应 用中对闪烁晶体的基本要求是γ-辐射的衰减长度应该小于1.5厘米 (W.M.Moses，S.E.Derenzo“Scintillators for positron emission tomography”，Conference SCINT’95，Delft，The Netherlands(1995)， LBL-37720)。这一参数等于密度为5.5克/立方厘米的晶体的值——2.67 厘米，而对于密度为7.4克/立方厘米的Ce2-xLu2(1-x)SiO5，衰减长度等于 1.14厘米。
Ce:LiYSiO4和Ce:LiLuSiO4晶体不能被考虑作为本发明的任何变 体的原型，因为它们在化学式和晶体结构(其决定了晶体密度)上都 不同。对于作为本发明的目标的那些用途，高晶体密度是基本参数。
本发明的化学式是以在单斜晶系，空间群B2/b，Z＝4中结晶，并 在具有空间群P63/m，Z＝1的磷灰石结构类型的六方晶系中结晶的含铈 Ce硅酸盐晶体为基础的固溶体的大量晶体。
以磷灰石-brytolite结构类型结晶的单阳离子硅酸铈 Ce9.33□0.67(SiO4)6O2(其中□是阳离子空位)(A.M.Korovkin，T.I. Merkulyaeva，L.G.Morozova，I.A.Pechanskaya，M.V.Petrov，I.R.Savinova “Optical and spectral-luminescence properties of the orthosilicate crystals of lanthanide”Optics and Spectroscopy，value 58，issue 6(1985)p. 1266-1269)和铈的双硅酸盐LiCe9(SiO4)6O2(I.A.Bondar，N.V. Vinogradova，L.N.Dem’yanets等，“Silicates，germanates，phosphates， arsenates，and vanadates.Chemistry of rare elements”monograph M. Nauka，(1983)288p.)是已知的。铈存在于Ce9.33□0.67Si6O26ИLiCe9Si6O26 晶体中，然而，在它们当中发光完全骤灭，这通过由晶体中铈离子的 高浓度引起的浓度骤灭解释。这些晶体不适合用作闪烁剂。本发明的 权利要求16、17、18中所要求的物质的类似物是单阳离子硅酸铈 Ce9.33□0.67Si6O26的晶体，因为其具有相同的对称性，P63/m，Z＝1，并 具有与前述变体最接近的组成。本发明的权利要求19、20、21中所要 求的物质的类似物是双硅酸铈LiCe9Si6O26的晶体，因为其具有相同的 对称性，P63/m，Z＝1，并具有与前述变体最接近的组成。Ce9.33□0.67Si6O26 晶体与LiCe9Si6O26晶体都不能被接受作为本发明的每种闪烁体(变体)的 原型，因为它们不是闪烁材料，也就是说这些晶体不具有本发明反映 用途的通有特征。
在国际X-射线图书馆数据库(PDF Database，International Center for Diffraction Data，Newton Square，PA，U.S.A)中的化学化合物的计算机 检索表明，分别基于单阳离子和双阳离子硅酸盐R9.33□0.67(SiO4)6O2和 LiR9Si6O26(其中R＝La、Sm、Nd、Gd、Ce)的每种化学化合物都是已 知的。然而，据我们所知，还没有专利或文献提到在这些化合物中额 外掺入铈，其对于引发闪烁性能是必须的。因此，R9.33□0.67(SiO4)6O2 和LiR9Si6O26物质(其中R＝La、Gd或它们的混合物)必须被视为已知 物质在新用途上的应用。
对于所要求保护的闪烁体的所有变体，选作原型的最接近的类似 物是俄国专利2157552和美国专利6,278,832中的闪烁体(变体)。本 发明的化学式代表了氧化原硅酸盐晶体的固溶体的许多晶体，其包含 铈Ce并以具有空间群B2/b，Z＝4的Lu2SiO5结构类型结晶，该组成表 示为化学式CexLu1A1-xSiO5，其中A是Lu和至少一种选自Gd、Sc、Y、 La、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb的元素。元素周 期表的其它元素可以作为起始氧化物中的杂质存在于晶体中，或可以 在晶体生长过程中或由于在特殊气氛中退火而引入组合物中。在美国 专利6,323,489中获得了部分类似结果。该专利保护组成化学式为 CezLu2-x-zYxSiO5(其中0.05＜x＜1.95且0.001＜z＜0.02)的镥-钇氧化原硅 酸盐晶体。上述发明的主要缺点是，对于该专利的所有闪烁材料，仅 使用等于50％Lu2O3/50％SiO2＝1的起始氧化物摩尔比，这完全相当于 Lu2SiO5结构的化学计量组成。对于所有同时含有几种稀土离子的混合 晶体，使用下述比率——50％的不同元素的混合物和50％的SiO2。该 组成不能通过Czochralski法生成在晶块的整个体积范围上都具有高度 均匀的闪烁参数的大的(超过80-100毫米直径)含镥的和铈掺杂的工 业晶体。此外，当锯成闪烁元件，例如尺寸0.8×0.8×10立方毫米时， 具有化学计量组成的晶体裂化。特定闪烁材料的另一基本缺点在于存 在氧空位，这提高了光输出并降低了晶块在锯切时裂化的可能性，但 是，同时，二至四倍的氧空位的存在提高了闪烁材料的γ-辐射后的余 辉(热发光)强度。
以50％Lu2O3/50％SiO2氧化物摩尔比为特征的组成的基本缺点的 另一证实是美国专利5,660,627中描述的信息。该专利保护了通过 Czochralski法由化学式为Ce2xLu2(1-x)SiO5(其中2×10-4＜x＜6×10-2)的 熔体生长具有平面结晶前沿的原硅酸镥晶体的方法。用锥形结晶前沿 和用平面结晶前沿生成的晶体的γ-发光光谱在形状和最大发光位置上 都有很大的根本不同。因此，明显的差别来自初始熔体的组成，其具 有50％Lu2O3/50％SiO2的主要组分摩尔比。由该熔体生长的晶体具有与 该熔体组成不同的组成，沿着晶体横截面观察到浓度梯度，并且实际 的Ce2xLu2(1-x)/Si离子比率不同于2/1＝2化学式单位的比率。为了证实 专利5,660,627中声明的目标，以0.5毫米/小时和1毫米/小时的速率生 成直径26毫米的晶体，然而，即使在这些非常有利的生长参数下，由 于闪烁性能的裂化和分散性，以锥形结晶前沿生成的晶体不能用于工 业应用。
多年来通过Czochralski法生长具有平面晶体-熔体界面的晶体用于 光学和压电材料的工业制造，其在科学刊物和书籍中的数百篇论文中 有详细的描述。公知的商业偏铌酸锂晶体(R.L.Byer，J.F.Young“Growth of High-Quality LiNbO3 Crystals from the Congruent Melt”Journal of Appl.Phys.41，N6，(1970)，p.2320-2325)是通过Czochralski法由具有 同成分组成Li0.946NbO2.937的熔体(初始氧化物的比率等于Li2O/Nb2O5 ＝0.946)生成的，同成分组成与偏铌酸锂LiNbO3的普通化学计量组成 (其中组分比率等于50％LiO/50％Nb2O5＝1)不同。(P.Lerner，C.Legras， J.Dumas“Stoechiometrie des mohocristaux de metaniobate de lithium”， Journal of Crystal Growth，3，4(1968)p.231-235)。非化学计量化合物的 存在与实际晶体的结构直接相关，在该结构中存在晶格空位，并且在 晶体间隙位置中存在元素之一的过量原子(P.V.Geld，F.A.Sidorenko “Dependence of physical-chemical properties of non-stoichiometric compounds on structure of short-range order”Izvestia ANSSSR，seria Inorganic materials，1979，v.15，#6，p.1042-1048)。因此，构成结构的组 分比率并不符合整数指数(whole-numbered indices)，并通过分数表示 这些化合物的化学式。如果熔体的组成与由该熔体生成的晶体的组成 一致，化学组成就被称作同成分组成。由具有同成分组成的熔体生成 的晶体的所有物理和机械性能在晶块的整个体积范围内都保持恒定的 值。对于一些用途，优选使用接近化学计量的组成，Li2O/Nb2O5＝1， 2002年10月15日提交的美国专利6,464,777B2。该专利清楚地表明， 晶体组成的小变化会导致晶体物理性质的明显改变，并且这对实际应 用是重要的。
已知的是(在书籍D.T.J.Hurle“Crystal Pulling from the Melt” Springer-Verlag，Berlin，Heidelberg，New-York，London，Paris，Tokyo， Hong Kong，Budapest，1993，p.21)，由于光学和电子领域的复合氧化物 体系(例如石榴石和尖晶石)不符合同成分熔融组成，必须仅以非常 低的速率引发生长以留出扩散离开过量组分界面的时间。如果不能实 现这一点，就会由于发生组成过冷而导致晶体完整性的急剧降低。寻 找同成分组成或非常接近同成分组成是所有光学材料发展工业生产中 的重要阶段，但是，本发明的作者不知道在科学刊物或在专利中公开 了关于氧化原硅酸镥的同成分组成(或接近同成分组成)的数据。所 有已知的文献都致力于化学式单位比率(Ce2x+Lu2(1-x))/Si完全等于2/1 的晶体。
综合上述内容，我们可以断定，基于原硅酸镥CexLu2-xSiO5的闪烁 晶体和原型晶体的已知闪烁晶体以及这些晶体的制造方法所固有的基 本技术缺点是，生成晶体的光学质量的纵向不均匀性、通过Czochralski 法生成的晶块体积内基本闪烁参数的不均匀性和在类似条件下生成的 晶块与晶块之间的不均匀性，以及，最后，低生长速率。这些缺点基 本源于在Czochralski法中使用了下述熔体——该熔体的组成的特征在 于，化学式单位的比率(Ce+Lu)/Si完全等于2/1，也就是说，这些缺点 的原因在于熔体的非同成分组成。在存在同成分点时，由化学计量组 成进行晶体生长会导致基质晶体组分Lu、Si和附加组分Ce的偏析系 数都相差一单位，此外，晶体组成在晶体拉制时偏离同成分点，这即 使在相当低的生长速度下也会导致晶体质量的急剧降低。组分的偏析 系数是晶体内的组分量与熔体内的组分量的比率。原硅酸镥基闪烁晶 体的另一普遍技术缺点是由于将大(直径高达60毫米)晶块切成1毫 米厚的小块(再将这些小块切成杆状以产生组装一个X射线断层照相 机所需的数万块1×1×10立方毫米大的元件)的过程中的裂化而产生 的结晶材料的大损耗。

本发明的任务是创造一种新型闪烁材料及其制造方法。本发明涉 及通过定向结晶法生长的闪烁材料的大结晶块的大规模制造任务的解 决方法。闪烁材料应该具有大密度；高光输出和大规模制造中闪烁性 能的均一性；由于机械处理时结晶物质的小损耗而降低最终闪烁元件 的制造成本；降低具有晶体的最佳化学组成的元件的时间和余辉强度。 Stepanov’s方法可以制造特定尺寸的杆状晶体形式的闪烁体，包括具有 正方形横截面的元件，并因此排除了大块晶体的膨胀切断(expansive slicing)。以矩形杆状和片状形式制造闪烁半透明或透明陶瓷的方法还 可以消除闪烁体在晶体块切割过程中的膨胀损耗。因此，本发明提出 了一组发明并可基于晶体和陶瓷的闪烁体的不同变体(具有高密度并 代表具有不同化学式的稀土硅酸盐)获得一些技术结果。
所提供的这组发明解决的技术任务是制造在整个体积范围内都具 有发光的高光输出的大结晶块，其通过定向结晶法(特别是Kyropoulas 和Czochrolski法)生长，本发明的任务还包括在大规模制造中生成的 单晶的闪烁性能的再现性。
具体的第一技术任务是强度和余辉时间低于已知氧化原硅酸镥晶 体的闪烁体组合物，并且所述物质的光输出等于或高于氧化原硅酸镥。
具体的第二技术任务是在用于三维正电子发射X射线断层照相机 的闪烁元件的锯切和制造过程中，由裂化导致的有价值闪烁元件的损 耗百分比很小。特别地，对于高空间分辨率的医药器件，例如对于在 活生物体内记录正电子-发射同位素(微-X射线断层照相机-微PET)， 需要尺寸为1×1×20立方毫米或0.8×0.8×10立方毫米的元件。
具体的第三技术任务是通过定向结晶法生长闪烁单晶的方法。术 语“定向结晶”是指任何单晶生长方法，包括Czochralski法、Kyropoulas 法、Bridgman法和其它已知方法。
由于使用了下述晶体和陶瓷的闪烁体，获得了所述任务的解决方 法——该闪烁体具有以十种物质变体为基础的组成，这十种变体在这 些材料的共有结构类型、化学式和制造方法上一致。
变体#1.基于含镥(Lu)和铈(Ce)的硅酸盐的已知闪烁体，在 本发明的第一变体中，新颖之处在于物质的组成表示为化学式
CexLu2+2y-xSi1-yO5+y
x是1×10-4f.u.至0.02f.u.之间的值，
y是0.024f.u.至0.09f.u.之间的值。
由于使用了以硅酸盐(其具有基本组分的同成分组成)为基础的物质， 实现技术结果——在大规模制造过程中产生具有大密度、高光输出和 均一的闪烁性能的闪烁体。
在具体实施方式中，使用下述闪烁体获得技术结果，该闪烁体的 特征在于，单晶形式的该物质的组成表示为化学式
CexLu2.076-xSi0.0962O0.5038
x是1×10-4f.u.至0.02f.u.之间的值。
通过闪烁材料的制造方法实现另一技术结果，也就是大结晶块的 大规模生产，这些大结晶块在整个结晶块体积范围内都具有发光的高 光输出和单晶闪烁性能的再现性。单晶是通过定向结晶法由以下熔体 生长的，该熔体通过由51.9％(Lu2O3+Ce2O3)/48.1％SiO2氧化物摩尔比 确定的组成进料而制成。
通过Czochralski法进行单晶生长和通过Kyropoulas法进行晶体生 长，由此实现本发明的特定具体实施方式的技术结果，即闪烁元件生 产成本的降低和在大规模生产时样品的晶块与晶块之间物理性能的再 现性。给定方法的新颖之处在于单晶是通过Czochralski法以及 Kyropoulas法由以下熔体生长的，该熔体通过由51.9％(Lu2O3+Ce2O3)/ 48.1％SiO2＝1.079氧化物摩尔比确定的组成(也就是所谓的同成分组 成)进料而制成。在该氧化物比率下，生成晶体的组成等于熔体的组 成，与由化学计量组成50％(Lu2O3+Ce2O3)/50％SiO2＝1的熔体生成的 晶体相比，该情况可以生成组成和物理性质更均匀的晶体。由具有同 成分组成的熔体进行晶体生长可以利用超过80％的熔体，这明显降低 了闪烁元件的成本。
变体#2.基于含镥(Lu)和铈(Ce)的硅酸盐的已知闪烁体，在 本发明的第二变体中，新颖之处在于物质的组成表示为化学式
CexLu2+2y-x-zAzSi1-yO5+y
其中A是至少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb、Ca的元素，
x是1×10-4f.u.至0.02f.u.之间的值，
y是0.024f.u.至0.09f.u.之间的值，
z是1×10-4f.u.至0.05f.u.之间的值。
由于使用了以硅酸盐(其具有所有基本组分的同成分组成，(Lu+A+Ce) 和Si)为基础的物质，实现了技术结果——产生具有相对较低的成本、 高光输出和均一的闪烁性能的闪烁体。将重的昂贵的镥取代成至少一 种相对较轻的选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb、Ca的元素，降低了制造 成本，降低了生长后的退火和切割过程中的晶体裂化，提高了光输出， 但是可能导致密度微不足道的降低。具有7.2-7.4克/立方厘米的较小密 度和Z＝58-63的原子数但是具有高光输出的廉价的闪烁晶体可用于多 种用途，例如，核工业。
在具体实施方式中，使用下述闪烁体获得技术结果，该闪烁体的 特征在于，单晶形式的该物质的组成表示为化学式
CexLu2.076-x-zAzSi0.962O5.038
其中A是至少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb、Ca的元素，
x是1×10-4f.u.至0.02f.u.之间的值，
z是1×10-4f.u.至0.05f.u.之间的值。
在具体实施方式中，通过下述闪烁体的生长获得详细技术结果， 即光输出的提高，继之以密度无关紧要的降低，该闪烁体的特征在于， 单晶形式的该物质的组成表示为化学式
CexLu2.076-x-m-nLamYnSi0.962O5.038
x是1×10-4f.u.至0.02f.u.之间的值，
m是不超过0.05f.u.的值，
n是1×10-4f.u.至2.0f.u.之间的值。
进料由氧化物摩尔比51.9％(Lu2O3+A2O3+Ce2O3)/48.1％SiO2确定 的组成(其中A是至少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb的元素)， 由该进料制成熔体，由该熔体通过定向结晶法生长闪烁单晶，由此实 现另一技术结果——大结晶块的大规模生产，该大结晶块在整个结晶 块体积范围内都具有发光的高光输出且在大规模生产过程中生成的单 晶的闪烁性能具有再现性。
通过Czochralski法进行单晶生长和通过Kyropoulas法进行晶体生 长，由此实现本发明的特定具体实施方式的技术结果，即闪烁元件生 产成本的降低，生长后的退火和切割过程中的晶体裂化的降低，以及 在大规模生产时样品的晶块与晶块之间的物理性能的再现性。给定方 法的新颖之处在于单晶是通过Czochralski法和Kyropoulas法由以下熔 体生长的，该熔体通过由氧化物摩尔比51.9％(Lu2O3+A2O3+Ce2O3)/ 48.1％SiO2确定的组成(其中A是至少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、 Tb、Ca的元素)进料而制成。
变体#3.基于含镥(Lu)和铈(Ce)的硅酸盐的已知闪烁体，在 本发明的第三变体中，新颖之处在于该物质含有不超过0.25f.u.的锂Li， 并且物质的组成表示为化学式
CexLiq+pLu2-p+2y-xSi1-yO5+y-p
x是1×10-4f.u.至0.02f.u.之间的值，
y是0.024f.u.至0.09f.u.之间的值，
q是1×10-4f.u.至0.2f.u.之间的值，
p是1×10-4f.u.至0.05f.u.之间的值。
由于使用了以含锂且具有基本组分的同成分组成的硅酸盐为基础的物 质，实现了技术结果——在大规模生产过程中产生了具有高光输出、 大密度和闪烁性能的均一性和再现性的闪烁体。
在具体实施方式中，使用下述闪烁体获得技术结果——即闪烁元 件生产成本的降低和在大规模生产时样品的晶块与晶块之间物理性能 的再现性，该闪烁体的特征在于含有不超过0.25f.u.的锂Li的单晶形式 的该物质的组成表示为化学式
CexLiq+pLu2.076-p-xSi0.962O5.038-p
x是1×10-4f.u.至0.02f.u.之间的值，
q是1×10-4f.u.至0.2f.u.之间的值，
p是1×10-4f.u.至0.05f.u.之间的值。
通过进料由氧化物摩尔比51.9％(Lu2O3+Li2O+Ce2O3)/48.1％SiO2 确定的组成而制成熔体，由该熔体通过定向结晶法生长闪烁单晶，由 此实现另一技术结果——大结晶块的大规模生产，该大结晶块在整个 结晶块体积范围内都具有发光的高光输出，且在大规模生产过程中生 成的单晶的闪烁性能具有再现性。
变体#4.基于含镥(Lu)和铈(Ce)的硅酸盐的已知闪烁体，在 本发明的第四变体中，新颖之处在于该物质含有不超过0.25f.u.的锂Li， 并且其组成表示为化学式
CexLiq+pLu2-p+2y-x-zAzSi1-yO5+y-p
其中A是至少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb的元素，
x是1×10-4f.u.至0.02f.u.之间的值，
y是0.024f.u.至0.09f.u.之间的值，
z是1×10-4f.u.至0.05f.u.之间的值，
q是1×10-4f.u.至0.2f.u.之间的值，
p是1×10-4f.u.至0.05f.u.之间的值。
由于使用了以硅酸盐(其具有所有基本组分的同成分组成， (Lu+Li+A+Ce)和Si))为基础的物质，实现了技术结果——产生的闪烁 体具有相对较低的成本、降低了生长后的退火和切割过程中的晶体裂 化、具有高光输出和均一的闪烁性能。将重的昂贵的镥取代成至少一 种相对较轻的选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb的元素，降低了制造成本， 提高了光输出，但是可能导致密度微不足道的降低。具有7.2-7.4克/ 立方厘米的较小密度和Z＝58-63的原子数但是具有高光输出的廉价的 闪烁晶体可用于多种用途，例如，核工业。
在具体实施方式中，使用下述闪烁体获得技术结果，该闪烁体的 特征在于含有不超过0.25f.u.的锂Li的单晶形式的该物质的组成表示为 化学式
CexLiq+pLu2.076-p-x-zAzSi0.962O5.038-p
其中A是至少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb的元素，
x是1×10-4f.u.至0.02f.u.之间的值，
z是1×10-4f.u.至0.05f.u.之间的值，
q是1×10-4f.u.至0.2f.u.之间的值，
p是1×10-4f.u.至0.05f.u.之间的值。
通过进料由氧化物摩尔比51.9％(Lu2O3+Li2O+A2O3+Ce2O3)/48.1％ SiO2确定的组成而制成熔体，由该熔体通过定向结晶法生长单晶，由 此实现另一技术结果——具有低成本的大结晶块的大规模生产，该大 结晶块在整个结晶块体积范围内都具有发光的高光输出，且在大规模 生产过程中生成的单晶的闪烁性能具有再现性。
变体#5.基于含镥(Lu)和铈(Ce)的硅酸盐的已知闪烁体，在 本发明的第五变体中，新颖之处在于该物质的组成表示为化学式
CexLu9.33-x□0.67Si6O26
x是1×10-4f.u.至0.1f.u.之间的值。
由于制造在磷灰石空间群P63/m，Z＝1的六方晶系中结晶的单阳离子 硅酸盐，以及在物质中使用了有利含量的Ce3+离子，实现了技术结果 ——产生具有大密度、高光输出的闪烁体。
变体#6.基于含镥(Lu)和铈(Ce)的硅酸盐的已知闪烁体，在 本发明的第六变体中，新颖之处在于该物质含锂Li，且物质的组成表 示为化学式
CexLiq+pLu9.33-x-p□0.67Si6O26-p
x是1×10-4f.u.至0.1f.u.之间的值，
q是1×10-4f.u.至0.3f.u.之间的值，
p是1×10-4f.u.至0.25f.u.之间的值。
由于制造在磷灰石空间群P63/m，Z＝1的六方晶系中结晶的单阳离子 硅酸盐，以及在物质中使用了有利含量的Ce3+离子，实现了技术结果 ——产生具有大密度、高光输出的闪烁体。
变体#7.基于含镥(Lu)和铈(Ce)的硅酸盐的已知闪烁体，在 本发明的第七变体中，新颖之处在于该物质含锂Li，且物质的组成表 示为化学式
CexLiq+pLu9.33-x-p-z□0.67AzSi6O26-p
其中A是至少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb的元素，
x是1×10-4f.u.至0.1f.u.之间的值，
q是1×10-4f.u.至0.3f.u.之间的值，
p是1×10-4f.u.至0.25f.u.之间的值，
z是5×10-4f.u.至8.9f.u.之间的值。
由于制造在磷灰石空间群P63/m，Z＝1的六方晶系中结晶的单阳离子 硅酸盐，以及在物质中使用了有利含量的Ce3+离子，实现了技术结果 ——产生具有大密度、减少的在生长后的退火和切割过程中的晶体裂 化、高光输出的闪烁体。
变体#8.基于含镥(Lu)和铈(Ce)的硅酸盐的已知闪烁体，在 本发明的第八变体中，新颖之处在于该物质含有一化学式单位的锂Li， 且物质的组成表示为化学式
CexLiLu9-xSi6O26
x是1×10-4f.u.至0.1f.u.之间的值。
由于制造在磷灰石空间群P63/m，Z＝1的六方晶系中结晶的双硅酸盐， 以及在物质中使用了有利含量的Ce3+离子，实现了技术结果——产生 具有大密度、高光输出的闪烁体。
变体#9.基于含镥(Lu)和铈(Ce)的硅酸盐的已知闪烁体，在 本发明的第九变体中，新颖之处在于该物质含有超过1.0f.u.的锂Li， 且物质的组成表示为化学式
CexLi1+q+pLu9-x-pSi6O26-p
x是1×10-4f.u.至0.1f.u.之间的值，
q是1×10-4f.u.至0.3f.u.之间的值，
p是1×10-4f.u.至0.25f.u.之间的值。
由于制造在磷灰石空间群P63/m，Z＝1的六方晶系中结晶的双硅酸盐， 以及在物质中使用了有利含量的Ce3+离子，实现了技术结果——产生 具有大密度、高光输出的闪烁体。
变体#10.基于含镥(Lu)和铈(Ce)的硅酸盐的已知闪烁体，在 本发明的第十变体中，新颖之处在于该物质含有超过1.0f.u.的锂Li， 且物质的组成表示为化学式
CexLi1+q+pLu9-x-p-zAzSi6O26-p
其中A是至少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb的元素，
x是1×10-4f.u.至0.1f.u.之间的值，
q是1×10-4f.u.至0.3f.u.之间的值，
p是1×10-4f.u.至0.25f.u.之间的值，
z是5×10-4f.u.至8.9f.u.之间的值。
由于制造在磷灰石空间群P63/m，Z＝1的六方晶系中结晶的双硅酸盐， 以及在物质中使用了有利含量的Ce3+离子，实现了技术结果——产生 具有大密度、减少的在生长后的退火和切割过程中的晶体裂化、高光 输出的闪烁体。
对于所有列举的变体，铈离子Ce3+的存在是强制性的要求，因为 在γ和X-射线辐射下的闪烁与来自Ce3+离子5d→2F5/2转移(transfer) 的发光结合。对于所有物质变体，Ce3+离子的最大发光在光谱的蓝光 410-450纳米区域内。该频带对于用光电倍增管和半导体辐射检测器进 行的辐射检测都是最佳的。对于在该区域的测量，使用带有廉价玻璃 输入窗口的普通市售光学倍增管，这与使用在光谱紫外线区域具有发 射峰的闪烁晶体的器件相比，降低了医疗器件的成本。铈离子发光的 高量子产额也是具有上述化学式的所有晶体的代表性标志。5％-9％量 子产额代表了哪部分γ量子能量被转化成Ce3+离子发射，哪部分能量 (91％-95％)在晶格原子的热振荡中散失。基本的闪烁参数，光输出， 直接取决于物质/晶体内铈Ce3+离子的浓度。
对于所有变体，通过下述事实确定铈离子的下限——Ce3+的含量低 于1×10-4f.单位时，由于小浓度，Ce3+的闪烁发光效率变得很微小。当 铈浓度低于上述限额时，不能实现技术任务，也就是不可能实现足以 应对实际应用的光输出。
对于实际应用，需要具有更高铈离子浓度的晶体，因为这些晶体 具有明显更高的光输出。然而，非常高的铈浓度导致一些负面结果。 首先，具有高铈浓度的晶体具有差光学质量，在晶体中存在散射中心。 其次，由于光学质量的降低和量子效率的降低，产生光输出的降低， 这会由于相邻铈离子的相互作用(即所谓的发光的浓度猝灭效应)而 发生。因此，对于在单斜晶系中以具有空间群B2/b，Z＝4的结构类型 CexLn2-xSiO5结晶的本发明的所有物质，铈离子的上限设为0.02f.单位。 对于在六方晶系中以具有空间群P63/m，Z＝1的磷灰石结构类型结晶 的CexLn9.33-x□0.67SiO26和CexLiLn9-xSiO26物质，上限设为0.1f单位。 通过实验法确定这些限额。当浓度高于所述限额时，在结晶过程中会 形成许多光散射中心，因此，这些有缺陷的晶体不可能用于医疗和技 术器件。
由于具有同成分组成的闪烁晶体的生长，实现了技术结果，即产 生了大结晶块，其在所有体积范围内都具有发光的高光输出，大规模 生产种生成的单晶的闪烁性能具有再现性，由闪烁元件锯切和制造过 程中的裂化造成的有价值闪烁元件的损耗百分比很小。变体#1、#2、 #3和#4共有的改进征兆是物质化学组成(也就是以(Lu2-x+2y+Cex)/Si1-y 和(Lu2-x+2y-z+Cex+Az)/Si1-y的化学式单位比率为特征的组成)中稀土离子 与硅离子的比值不同于2/1的比率，而对于所有基于原硅酸盐的已知闪 烁体，该值必然等于2。对于本发明的物质，(Lu2-x+2y+Cex)/Si1-y和 (Lu2-x+2y-z+Cex+Az)/Si1-y的化学式单位比率在2.077至2.396的范围内变 化，其相当于分别等于51.2％(Lu2O3+Ce2O3+A2O3)/48.8％SiO2＝1.049和 54.5％((Lu2O3+Ce2O3+A2O3)/45.5％SiO2＝1.198的氧化物摩尔比。这些量 值相当于物质组成CexLu2+2y-xSi1-yO5+y、CexLu2+2y-x-zAzSi1-yO5+y、 CexLiq+pLu2+2y-x-z-pAzSi1-yO5+y-p，其中变量y在0.024f.单位至0.09f.单位 的范围内变化。我们已经使用电子微分析用的市售器件(Cameca Camebax SX-50，在20kV，50mA下操作，且光束直径为10微米)测 量指定量值，组成测量的精确度为±0.003f.单位，以摩尔百分比表示， 精确度为±0.15摩尔％。从由组分摩尔比(Lu2-x+Cex)/Si和(Lu2-x-y +Cex+Az)/Si在1.77至2.44的范围内的熔体通过定向结晶法生成的晶体 上，切割用于测量的机械抛光样品。基于一系列粉状组合物的X-射线 相分析和熔点测量，本发明的作者已经确定了在Lu2O3-SiO2体系中存 在氧化原硅酸镥的区域的相图部分(图1)。图1中显示了根据熔体的 组成改变氧化原硅酸镥晶体的固溶体(相“S”)组成的方法。根据传 统标记，在该图中液相由符号“L”表示。固熔体“S”的最大熔点温 度对应于组成图上51.9摩尔％Lu2O3+48.1摩尔％SiO2的组成。存在相 “S”的区域被两相平衡L+S、Lu2O3+S和S+Lu2Si2O7的领域环绕。
详细描述相图(图1)在由具有不同化学组成的熔体生成晶体的过 程中的固化近平衡条件。初始熔体的组成与由该熔体生成的晶体的组 成的比较，确定了根据图1所示的液相线和固相线发生固化。在称量 初始化学品时设定熔体的组成，在实验过程中还考虑熔体的温度。在 低梯度温度条件下进行晶体生长，拉晶速率接近0.3毫米/小时，由此 在接近平衡的条件下在熔体和生长的晶体之间保持获得Lu3+和Si4+离 子的有效偏析系数。
图1中的液相线和固相线表明，氧化原硅酸镥晶体可以具有以初 始Lu2O3和SiO2氧化物的不同比率为特征的组成，也就是化学品的含 量在44.5-50.5摩尔％的SiO2和55.5-49.5摩尔％的Lu2O3的范围内。然 而，对于实际用途，仅部分关注指定范围的组成，标号为1、2和3的 箭头所指的三种熔体组成体现了这一点。箭头1是指 50％Lu2O3+50％SiO2组成的初始熔体。应该指出，由该熔体生成的晶体 的组成具有低于50.9摩尔％Lu2O3/49.1摩尔％SiO2＝1.037的基本组分 比率。为了生成具有完全等于50摩尔％Lu2O3/50摩尔％SiO2＝1的基本 组分比率组成的晶体，要求使用具有箭头2所指组成的熔体，也就是 熔体中基本组分的比率大约等于46摩尔％Lu2O3+54摩尔％SiO2＝ 0.852。
用于在低温梯度条件(大直径坩锅)下生长高质量闪烁晶体的氧 化物混合物(进料)的最佳组成是箭头3所指的组成。在这种情况下， 基本组分的偏析系数等于一单位，且熔体进料的组成与生长晶体的组 成一致，进料组成与生成晶体的组成都具有以51.9％Lu2O3+48.1％SiO2 ＝1.079的摩尔比为特征的基本组分含量。
因此，图1显示了在第一、第二、第三和第四变体的具体实施方 式中技术任务的独特解决方法，其描述了用于通过Kyropoulos法生长 特大单晶以及用于通过Czochralski法生长大单晶的闪烁体，该闪烁体 采用具有51.9％(Lu2O3+Ce2O3)/48.1％SiO2的摩尔比率的最佳初始氧化 物组成，且熔体进料和生成晶体的组成一致并且描述为化学式
CexLu2.076-xSi0.962O5.038
其中x是1×10-4f.u.至0.01f.u.之间的值。
图1显示了对于变体#1、#2、#3和#4的物质，初始Lu2O3与SiO2 氧化物的比率范围的下限和上限值的选择的根据。通过 51.2％(Lu2O3+Ce2O3)/48.8％SiO2＝1.049的氧化物摩尔比确定晶体中某 种组分相对于镥的含量下限，这相当于闪烁体的化学式中变量y的值 ＝0.024。通过晶体中镥和硅的测量的化学和物理实验方法的精确度确 定下限。这种精确度可以以独特方式区分本发明的物质/晶体化学组成 与具有50％(Lu2O3+Ce2O3)/50％SiO2组分摩尔比的已知原硅酸镥闪烁晶 体的组成。
通过54.5％(Lu2O3+Ce2O3)/45.5％SiO2＝1.198的氧化物摩尔比确定 晶体中某种组分相对于镥的含量上限，其相当于闪烁体的化学式中变 量Y的值＝0.09。通过实验法确定该界限。在进一步提高初始熔体中并 随之提高晶体中的Lu2O3含量的情况下，产生散射中心，这降低了光 输出，并因此，不能达到本发明的技术结果。在将下限和上限的组成 值转化成#1、#2、#3和#4变体的化学式单位时，通过(Lu2-x+Cex)/Si和 (Lu2-x-y+Cex+Az)/Si的比率确定的化学式单位的组成范围位于2.077至 2.396的范围内。这些值相当于由化学式CexLu2+2y-xSi1-yO5+y、 CexLu2+2y-x-zAzSi1-yO5+y和LiqCexLu2+2y-x-zAzSi1-yO5+y所述的组成，其中y 在0.024f.单位至0.09f.单位的范围内变化。
应该强调氧化原硅酸镥固溶体晶体的组成，也就是在图1其最大 熔点的最大值右侧的组成。这个晶体组成区域接近图1相当于具有 49.5％Lu2O3/50.5％SiO2＝0.980的摩尔比的固溶体组成的最大SiO2溶度 右侧边界，和由50％Lu2O3+50％SiO2的熔体组成确定的具有 50.9％Lu2O3/49.1％SiO2＝1.037的值的晶体组成的左侧边界。
我们将测定如下组成的晶体，该组成可通过定向结晶法，由化学 计量组成50％Lu2O3/50％SiO2＝1.000(图1上的箭头1所指)的进料而 获得的熔体生成。根据技术特性，也就是生长的热条件、由晶体直径 决定的熔体-晶体界面上的温度梯度，组分偏析系数可以在1和根据组 成图1依次确定的平衡值之间变化。因此，由具有50％Lu2O3/50％SiO2 的化学计量组成的进料可以生长具有在下述范围内的组成的晶体—— 该范围由大于49.5％Lu2O3/50.5％SiO2＝0.980的组分比的下限和低于 50.9％Lu2O3/49.1％SiO2＝1.037的组分比的上限为界。以化学式单位计， 这相当于变量y大于(-0.01)±0.003f.单位，但是低于0.018±0.003f.单 位的数值范围。这一给定的晶体组成范围没有在已知专利中公开过。 然而，这一给定范围不是新发明的主题，因为现有技术状况的原理覆 盖了在该给定范围内的组成的晶体。这些晶体与已知物质相比不能保 持技术性能的改进。高质量的氧化原硅酸镥的生长要求使用同成分组 成的熔体，其与由该熔体生长的晶体的组成明显不同。由化学计量组 成的熔体生成的晶体沿长度具有明显的化学组成变化，并且沿长度和 直径都具有极大的所有物理和闪烁参数的变动，因为硅和镥的偏析系 数相差1。这些晶体用于科学研究，然而，具有类似组成的晶体的工业 生产没有意义，因为化学氧化物转化成闪烁元件的收率很低，制造成 本极高。
在具体实施方式中，第一至第四(包括第一和第四)的变体中提 出的闪烁体是以多晶/陶瓷和单晶形式获得的。
在论文中描述了通过热压法制造陶瓷的方式，例如Gd2O(SiO4):Ce闪烁陶瓷(W.Rossner，R.Breu“Luminescence properties cerium-doped gadolinium oxyorthosilicate ceramics scintillators”Proc.Inc.Conf.on Inorganic Scintillators and Their Application，STINT’95，Netherlands， Delft University，1996，p.376-379)。在高光学质量陶瓷-闪烁剂的另一制 造方式中，使用Lu-Ce-A氯化物(其中A是至少一种选自Gd、Sc、Y、 La、Eu、Tb的元素)和SiCl4液体的水溶液作为用于进料制备的初始 材料。在所述组分的混合物中，加入碳酸氢铵水溶液。然后将溶液洗 涤、过滤并干燥。将在1400℃煅烧过的氧化物混合物用溶剂和可熔掺 杂剂搅拌，这有助于最终高温退火阶段中原子沿晶界的扩散。作为混 合物，可以使用许多不会影响铈Ce3+离子发光的化合物。在去除有机 组分和痕量水之后，将改性的混合物在液压机中于2000大气压下压制。 然后，在数小时过程中，将压成的陶瓷棒(矩形或另一形状)于真空 中在比给定陶瓷组合物的熔点低70℃-150℃的温度退火。为了去除色 中心并改进光学质量，在最终加工阶段，将烧结棒在含氧气氛中退火。 由此制造半透明陶瓷-闪烁剂和高光学质量的陶瓷。陶瓷闪烁体与单晶 相比具有一些优点，即：明显更廉价的闪烁剂生产技术；锭料转化成 闪烁元件的高产品收率(无裂纹)；由于从精细表面的闪烁元件制造技 术中去除了切割步骤，节省了高达20％-50％的闪烁体；铈Ce离子在多 晶体中的均匀分布；闪烁元件加工时间缩短；闪烁元件的任意所需形 状。
在具体实施方式中，使用定向结晶法制造单晶形式的闪烁体。所 述方法的新型之处在于，由同成分组成的进料制成熔体，由该熔体通 过定向结晶法生长单晶，该组成的特征是，对于变体#1，氧化物摩尔 比为51.9％(Lu2O3+Ce2O3)/48.1％SiO2，对于变体#2为 51.9％(Lu2O3+A2O3+Ce2O3)/48.1％SiO2，对于变体#3为 51.9％(Lu2O3+Li2O+Ce2O3)/48.1％SiO2，对于变体#4为 51.9％(Lu2O3+Li2O+A2O3+Ce2O3)/48.1％SiO2。
对于定向结晶法，特别是对于Czochralski法，化学计量组成的稀 土硅酸盐的特定特性和生长参数列在文章中(C.D.Brandle，A.J. Valentino，G.W.Berkstresser“Czochralski growth of rare-earth orthosilicates(Ln2SiO5)，J.Crystal Growth 79(1986)，pp.308-315)。在该 论文中，晶体直径(d)与坩锅直径(D)的比率为d/D＝0.4，其是 Czochralski法的最佳值。Czochralski法的最佳坩锅尺寸条件为坩锅高 度(H)等于其直径，D＝H。
低温梯度是从直径100毫米-180毫米的铱坩锅中通过定向结晶法， 特别是Kyropoulos法生长大晶体(直径80毫米-150毫米)的关键特性， 并且晶体直径与坩锅直径的最佳比率d/D＝0.7-0.9。Kyropoulos法广泛 用于大块蓝宝石晶体(Al2O3)的工业生产，还用于一些碱金属卤化物 闪烁晶体。然而，本发明的作者不知道有关于通过Kyropoulos法生长 稀土硅酸盐的文献。在书籍中详细描述了Kyropoulos法和Czochralski 法的技术和特性(K.T.Wilke“A growing ofcrystals”Leningrad，publisher ，1977，600p.，是German von K.Th.Wilke“Kristallzüchtungen”， VEB Deutcher Verlag der Wissenschaften，Berlin，1973的译本)。
通过Kyropoulos法对应于变体#1、#2、#3和#4的闪烁体的生长图 呈现在图2和图3中。由铱坩锅4进行晶体生长，使用具有大横截面 的氧化原硅酸镥做晶种5，大横截面尺寸保持在低温梯度条件下可靠的 引发晶体生长，以及来自侧部坩锅表面的上部的强光加热。在晶体生 长过程开始时，熔体仅占据坩锅体积的一部分，且Hm是熔体的最佳高 度。在晶体生长的起始阶段，锥形物6生长，并在凸肩加工(shouldering) 之后，生成直径不变的晶体7。图2显示了对于100％结晶初始熔体的 情况，通过Kyropoulos法进行晶体生长的流程图。图3显示了当坩锅 中留有少量未使用的物质9时，对于部分(70％-90％)结晶熔体的情 况，晶体生长的流程图。坩锅直径(D)和高度(H)、坩锅内熔体的 初始水平(Hm)、晶体直径(d)和晶体圆柱形部分的长度(h)的最佳 值通过下列关系得出：
h＝H+y，
其中y≈0.1D；(d/D)≈0.7÷0.9；Hm(d/D)2h。 在最佳比率(d/D)≈0.8时，生成的晶体在冷却过程中位于坩锅内， 这是在生长后的退火过程中整个晶块体积范围内的温度均匀下降的重 要条件。这种晶体相对于坩锅的放置是Kyropoulos法与Czochralski法 的根本区别，在Czochralski法中，生成的晶体在脱离熔体以开始退火 过程之后高于坩锅放置。Czochralski法中晶体相对于坩锅的不同位置 产生这样的情况，即生成的晶块的顶部与接近热坩锅的底部放置的晶 体相比，具有明显较低的温度。这种状况导致整个晶体长度范围内氧 空位的不同含量和不同的Ce3+/Ce4+离子比率，这是通过闪烁氧化原硅 酸镥晶体的Czochralski法生成的晶块与晶块之间的参数存在大分散性 的另一原因。通过Czochralski法生成的所有晶块在其整个晶体长度和 直径范围内具有一些性质差异，并且与高温梯度下的退火相结合，这 导致所得闪烁元件的参数在晶块的不同部分之间具有明显的分散性。 相反，如果晶块位于坩锅内，如图2和图3所示，就在退火过程中实 现晶体的低温度梯度。实际上，该制造方法可以在接近等温的条件下 冷却晶体。这对于实现Kyropoulos生成的大晶体的不同部分之间光输 出的不变性而言是基本的。
在变体#2、#4、#7和#10中描述的闪烁体中，可以将镥离子同形 取代成Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb中的至少一种离子，在此可以在比本 发明要求的范围更宽的范围内进行取代。然而，镥离子取代范围明显 增宽的概念上的缺陷是，晶体密度的降低，以及随之而来的γ量子吸 收效率的急剧降低，这导致光输出的降低。此外，Eu和Tb离子降低 了在光谱的蓝色区域的发光强度，因为在铕取代时，再分配使得一部 分能量在光谱的红色区域发出，在铽取代时，一部分能量在光谱的绿 色区域发出。在适当选定铈、铽和铕离子浓度的情况下，闪烁晶体发 出白光，也就是光谱的所有可见区域。具有这种发射光谱的闪烁体更 有效地用于半导体检测器，因为廉价的硅/锗半导体检测器在光谱蓝色 区域的灵敏性比光谱绿色区域以及红色区域低二至三倍。将Lu离子取 代成光惰性的Gd、Sc、Y和La离子可以控制晶格参数并在无机械应 力的情况下生长晶体，从而降低生长后的退火和切割过程中晶体的裂 化。此外，将昂贵的镥部分取代成廉价的La、Gd和Y降低了闪烁体 的成本。
Y(1.016)、La(1.190)、Eu(1.073)、Gd(1.061)、Tb(1.044)的离子半径明显高于Lu(0.72)离子半径。在γ量子与 晶格的相互作用下，形成大量的游离电子和空穴，γ量子将这些电子从 此处带走。在电子与空穴的随后重组中，发生晶格激励(excitation)， 该能量转移至在光谱蓝色区域中放射的铈离子。尤其是，该重组在光 学中心有效，在此旁是具有非常不同半径的原子。例如，将部分镥离 子取代成直径明显更大的镧离子，这导致光输出的急剧提高，这在证 实本发明的物质实施例中会证明。为了电子-空穴重组具有最大的效果， 需要小浓度的同形取代掺杂剂。在大浓度下，发生浓度猝灭，并且降 低效率，这导致光输出降低。根据上述推理和实验数据，对于物质变 体CexLu2+2y-x-zAzSi1-yO5+y和CexLiq+pLu2-p+2y-x-zAzSi1-yO5+y-p(其中A是至 少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb的元素)，在1×10-4f.单位和0.05f. 单位之间选择变量z的范围。然而，对于Y和La元素，该范围可以明 显扩大，因为对它们而言，即使在高浓度下也能保持增大的光输出， 尽管晶体密度降低。因此，由于闪烁体CexLu2.076-x-m-nLamYnSi0.962O5.038 的生长(其中变量m的值不超过0.05f.单位，且变量n的范围在1×10-4f. 单位和2f.单位之间)而获得具体实施方式中的技术结果。
对于具有化学式CexLiq+pLu9.33-x-p-z□0.67AzSi6O26-p和 CexLi1+q+pLu9-x-p-zAzSi6O26-p的#6和#10变体的物质，相应地，变量z的 范围设定在1×10-4f.单位和8.9f.单位之间。为了保持大密度和高光输 出，如上所述优选小浓度。无论如何，上限设为8.9f.单位，在这种情 况下，晶体具有低密度和相对较小的光输出，同时初始化学品成本以 及由此的晶体成本急剧降低。这种晶体可用作原子能工厂中的传感器， 对其而言重要的参数是与低成本相适应的高抗辐射性和化学抗性。类 似的传感器应该位于工厂的每个房间中以在无人情况下测量辐射水 平。现有的以碱金属卤化物晶体为基础的传感器是不可靠的，因为它 们不能在紧急情况下在可能的高辐射水平下运作。
对于基于硅酸镥的闪烁体变体#3和#4，共有的区别性特征是存在 不超过0.25f.单位的锂离子，其中q化学式单位量的锂位于晶格的间隙 位置，p化学式单位量的另一部分锂离子位于取代镥离子的晶格位置。 由于下面几点，实现了锂离子嵌入该结构的间隙位置的正面效果
(a)嵌入使得物质晶体结构上的变化最小化；
(b)锂离子的嵌入导致LiqCe还原相的形成，也就是在 CexLiq+pLu2-p+2y-xSi1-yO5+y-p和CexLiq+pLu2-p+2y-x-zAzSi1-yO5+y-p的闪烁体中存 在锂离子有助于铈离子稳定在Ce3+价态下，这明显提高了光输出；
(c)锂离子的嵌入导致传导性改变(A.A.Veshman，K.I.Petrov，“A functional inorganic lithium compounds”Moscow，Energoizdat，(1996)， 208p.)，这降低了物质的余辉时间，表1。
对于物质变体#3和#4，锂含量的p和q下限设定为等于1×10-4f. 单位，因为这是可能观察到余辉下降的效果和光输出提高的效果时的 锂含量极限。通过实验测定闪烁体中锂含量的上限，锂离子的总含量 超过0.25f.单位时，由于物质传导性过度上升，光输出强度急剧下降， 且这种闪烁体变得不适用于其直接目的的工业用途——x-射线、γ和α 辐射的记录(registration)，表1。
所有基于#1至#4变体(包括#1和#4变体)中所要求的硅酸盐的 闪烁体是指单斜晶系，空间群B2/b。基于第五至第十变体(包括第五 和第十变体)中所要求的硅酸盐的闪烁体属于另一结构类型，也就是 具有空间群P63/m，Z＝1的磷灰石-brytolite。#6和#7变体中要求的物质 具有重要的共有区别性特征，即它们含有总量(p+q)不超过0.55f.单 位的锂离子，其中q是指嵌在间隙位置中的锂的量，p是指取代稀土离 子的锂的量。通过实验测定q的上限，其最多等于0.3f.单位。当嵌入 的锂的量高于所述极限时，就会破坏结构类型P63/m并形成其它相的 夹杂物，这决定了光的散射并降低了闪烁晶体的透明度。通过下述事 实确定等于0.25f.单位的p的上限——当位于大的九个配合位置 (coordinated sites)中的稀土元素被取代时，只有将稀土原子取代成锂 时才能保持磷灰石类似结构，因为只有这些位置允许对理想对称的变 形和偏差。因此，七个配合位置，该结构中稀土离子的第二位置总是 被稀土元素占据。通过下述事实确定锂离子p和q含量的下限——在 低于5×10-4f.单位限制的量下，不能实现提高光输出和降低闪烁余辉的 技术结果。
对于变体#9和#10，确定锂含量的上限为1.55f.单位，因为在将第 一位置的元素取代成锂离子的大取代范围内，磷灰石-brytolite结构保 持稳定。在作为类似物的单阳离子和双阳离子铈硅酸盐中都将大量的 碱性成形的(basic-forming)铈离子取代成镥和铈，这样可以降低铈发 光的猝灭效应，且新型物质获得闪烁性能。
我们的实验研究表明，通过Czochralski法生成的CexLiR9-xSi6O26 和R9.33□0.67Si6O26(其中R＝La、Gd)晶体具有高光学质量，但是它 们在密度和光输出方面都不如氧化原硅酸镥晶体。为了改进最重要的 闪烁参数，我们已经生成了下列晶体：Ce0.015LiGd2.985Lu6Si6O26、 Ce0.015LiLa2.985Lu6Si6O26、Ce0.015LiGd5.985Lu3SiO6O26、Ce0.015LiLu8.985Si6O26 、Ce0.015Li0.45Lu8.935Si6O26、Ce0.015Li0.12Gd2.985Lu6.33□0.67Si6O26、 Ce0.015Li0.33Eu1.985Lu6.3□0.67Si6O26、Ce0.015Li0.25Gd2.985Lu6.28□0.67Si6O26、 Ce0.011Li0.25Y6.989Lu2.23□0.67Si6O25.9、Ce0.011Li0.35Y3.989La0.9Lu3.33□0.67Si6O25.9 、Ce0.012Li0.05La3.988Lu5.33□0.67Si6O26。以不同生长条件进行的许多实 验可以获得仅多晶形式的这种物质。具有Ce0.015LiLu8.985Si6O26组成的 多晶的测试表明，该新型闪烁体具有与已知的Ce:LSO晶体接近的密 度、光输出和衰变时间。
为了确定可以单晶形式生长的变体#6和#7的闪烁体的组成边界， 我们已经测试出具有下列初始熔体组成的物质：Ce0.012Li0.1Lu5.33La3.988□0.67Si6O26 、Ce0.012Li0.2Lu2.33Y6.988□0.67Si6O26、Ce0.012Li0.1Lu5.33La3.988□0.67Si6O26 、Ce0.015Li0.45Lu2.115Gd7□0.67Si6O25.8、Ce0.015Li0.1Lu7.31Y2□0.67Si6O25.95 、Ce0.015Li0.28Lu7.815Eu1.5□0.67Si6O26。所有这些组成均以单晶 形式或半透明或白色不透明多晶锭料的形式获得。例如，使用 Ce0.015Li0.55Lu1.065La8□0.67Si6O25.75化学组成的熔体并在2.5毫米/小时的 生长晶体拉晶速率下，可以由该熔体生成具有Ce0.003Li0.55Lu1.327La8□0.67Si6O26 化学组成的晶体。提高拉晶速率和熔体-晶体界面的梯度，可 以获得从Ce0.003Li0.55Lu1.077La8□0.67Si6O25.75至Ce0.015Li0.55Lu1.065La8□0.67Si6O25.75 的组成范围内的新型结晶闪烁体。概括而言，该新型闪烁体 (变体#6和#7)具有下列化学式：CexLiq+pLu9.33-x-p-zAz□0.67Si6O26-p，其 中q和p分别不超过0.3f.单位和0.25f.单位，变量z在5×10-4f.单位至 8.9f.单位的范围内变动。
为了确定可能以单晶形式按照#9和#10变体生长的闪烁体的组成 边界，测试具有下列初始熔体组成的物质：Ce0.015LiLu8.985Si6O26、 Ce0.015Li1.55Lu8.735Si6O25.75、Ce0.015Li1.05Lu8.985Si6O26、Ce0.015Li1.3Lu1.785La7Si6O25.8 、Ce0.015Li1.4Lu6.885Y2Si6O25.9、Ce0.015Li1.2Lu2.885Gd6Si6O25.9。所 有这些组合物均以单晶形式或半透明或白色不透明多晶锭料的形式获 得。例如，使用Ce0.015LiLu8.997Si6O26化学组成的熔体并在0.5毫米/小 时的生长晶体拉晶速率下，可以由该熔体生成具有Ce0.003LiLu8.997Si6O26 化学组成的单晶。提高拉晶速率和熔体-晶体界面的梯度，可以获得从 Ce0.003LiLu8.997Si6O26至Ce0.015Li1.55Lu8.735Si6O25.75的组成范围内的新型结 晶闪烁体。概括而言，该新型闪烁体(变体#9和#10)具有下列化学式： CexLi1+q+pLu9-x-pAzSi6O26-p，其中变量q和p分别不超过0.3f.单位和0.25f. 单位，变量z在5×10-4f.单位至8.9f.单位的范围内变动。
我们使用X-射线衍射计进行粉状CexLiq+pLu9-x-pSi6O26-p晶体样品的 X射线照片分析。分析表明CexLiq+pLu9-x-pSi6O26-p单晶以六方晶系重结 晶并且可以归类为具有空间群P63/m，Z＝1的磷灰石-brytolite结构类 型。Ce0.003LiLu8.997Si6O26晶体的分度(indexing)X-射线衍射图呈现在 图4中。考虑所有35个都是在15°至60°范围内以2θ反射角从平面 上反射，我们计算出晶胞参数等于a＝11.66且c＝21.58。
按照静流称重的标准程序进行晶体密度的测量，该方法在地质学 领域已使用了十余年。在这些实验中，我们使用了大约8-15克重的整 体抛光样品。在预沸20分钟以去除氧并冷却至室温的蒸馏水中进行测 量。水温的测量精确至0.1℃。为了得到最小误差，将每一样品称重五 次，在这种情况下，晶体样品密度的测量误差不超过0.001克/立方厘 米。测量结果列在表1中。
使用如文章(E.G.Devitsin，V.A.Kozlov，S.Yu.Potashov，A.I. Zagumennyi，Yu.D.Zavartsev“Luminescent properties of Lu3Al5O12 crystal doped with Ce”Proceeding of Internation Conferences“Inorganic scintillators and their applications”(SCINT 95)，Delft，the Netherlands， 1995年8月20日至9月1日)中描述的放射性核素60Co的发射，进 行在光谱的410-450纳米范围内的闪烁衰变时间和光输出对晶体化学 组成的依存关系的实验研究。测量结果列在表1中。
使用8-15克重的抛光样品进行发光强度和余辉时间的测量。参照 样品的强度和余辉在受到γ辐射和紫外线(UV)辐射后相同，就系统 测量而言，使用UV-激发装置。在60分钟曝光期间，用标准12W紫 外线灯激发样品发光，在关闭紫外线灯后，用连有与电脑相连的示波 器Tektronix TDS 3052或万用表Agilent 34401A的光电倍增管FEU-100 或光电检测器FD-24K在120分钟内记录荧光减低。具有强余辉效应的 样品强度变化的特征是具有大约25-35分钟的时间常数的指数依赖性， 这些样品在超过180分钟的时间内保持强荧光。具有低余辉效应的样 品的特征是具有大约数十秒的时间常数的依赖性。对于一些样品，在 关灯后没有观察到余辉效应。对于不同样品，余辉效应测量的结果列 在表1中。
附图说明
图1显示了Lu2O3-SiO2体系的相图片断。
图2显示了对于通过Kyropoulos法进行晶体生长的情况，晶体与 坩锅的最佳尺寸示意图。
图3显示了对于部分结晶熔体的情况，通过Kyropoulos法进行晶 体生长的流程图。
图4显示了Ce0.003Li1.08Lu8.947Si6O25.95晶体的X-射线粉末衍射图。
表1显示了合成的闪烁体的试验结果。对比不同化合物的光输出、 闪烁衰变时间、余辉时间、密度、原子数(Zeff)的值。光输出值表示 成相对于“参照”Ce0.0024Lu1.998SiO5样品的光输出的单位。
在本发明实现过程中制造和检查的所有晶体都是从铱坩锅中生成 的，使用99.99％和99.999％的超纯化学品作为源试剂。

实施例1.已知的Lu/Si＝2的“参照”Ce:Lu2SiO5晶体的生长，以 及具有(Lu+Ce)/Si＝2.061(y＝0.015)的化学式单位比率的晶体的生长， 其超出本发明的变体1的组成范围。
由于在不同刊物中公开的晶体参数之间具有很大的数据分布，市 售Ce:Lu2SiO5晶体的参数可以被接受作为最可靠的数据。具有等于 0.12at％(或大约0.002f.单位)的铈离子浓度的LSO晶体显示出较高的 光输出，参照晶体的化学式为Ce0.002Lu1.998SiO5。考虑到熔体与生长晶 体之间的铈离子偏析系数等于大约k＝0.2，需要在坩锅中加入具有大 约0.6at％(或化学式单位：0.012f.单位)的铈浓度的原材料。应该考 虑定向结晶法(Czochralski法、Stepanov’s法、Bridgman法或任何其 它定向结晶法)的特性来计算Lu2O3与SiO2氧化物的比率。我们已经 在低温梯度条件(实验#1)和高温梯度条件(实验#2和#3)下通过 Czochralski法生长“参照”Ce:Lu2SiO5晶体。
实验#1(非平衡条件，50％(Lu2O3+Ce2O3)/50％SiO2的进料组成)。 在直径40毫米的铱坩锅中、在弱热绝缘下、在保护性氩气氛(100体 积％的氩气)中、以3.5毫米/小时的拉晶速率、15r.p.m.的转速进行晶 体生长。熔体的初始进料具有化学式Ce0.012Lu1.998SiO5所述的组成。在 这些条件下，生成直径大约16毫米且长54毫米的晶体，晶块顶部无 色并不含细微的散射夹杂物(scattering inclusion)，但是晶块底部有裂 纹。使用市售Cameca Camebax SX-50分光计通过电子显微探针分析测 定晶体中的铈、镥和硅离子含量。晶体的顶部圆锥部分的组成以化学 式Ce0.002Lu1.998SiO5为特征，其(Lu+Ce)/Si的比率完全等于2，这在远 离平衡的结晶条件是可能的。然而，在晶体底部，(Lu+Ce)/Si的比率变 得低于2。对于“参照”样品的制造，使用该晶块的锥形部分的顶部。 “参照”样品的参数列在表1中。
实验#2(平衡条件，50％(Lu2O3+Ce2O3)/50％SiO2的进料组成)。在 直径40毫米的铱坩锅中、在良好的热绝缘条件下、在保护性氩气氛 (99.5体积％的氩气和0.5体积％的氧气)中、以2毫米/小时的拉晶速 率、15r.p.m.的转速进行晶体生长。熔体的初始进料具有化学式 Ce0.012Lu1.998SiO5所述的组成。在这些生长条件下，生成直径大约18毫 米且长45毫米的晶体，晶体不含细微的散射夹杂物并且无色。使用市 售分光计通过电子显微探针分析测定晶体中的铈、镥和硅离子含量。 晶体的顶部圆锥部分的组成以化学式Ce0.003Lu2.027Si0.985O5.015为特征， 其(Lu+Ce)/Si的比率＝2.061。铈离子的浓度朝晶体底部递增，且 (Lu+Ce)/Si的比率变得低于2.061。明显地，这种晶体不能用作“参照” 样品，因为其组成与已知Lu2-xCexSiO5晶体的组成不同。
实验#3(进料组成是46％(Lu2O3+Ce2O3)/54％SiO2)。在直径40毫 米的铱坩锅中、在良好的热绝缘条件下、在保护性气氛(99.5体积％ 的氩气和0.5体积％的氧气)中、以2毫米/小时的拉晶速率、15圈/分 钟(r.p.m.)的转速进行晶体生长。按照图1的箭头2所指的组成，需 要使用46％(Lu2O3+Ce2O3)/54％SiO2的原始进料组成，其相当于具有 Ce0.012Lu1.828Si1.080O4.920化学组成的熔体。在这些条件下，生成长52毫 米直径16毫米的晶体。晶体无色，但是包含细微的散射夹杂物，其量 从晶块顶部向底部递增。使用市售分光计通过电子显微探针分析测定 晶体顶部的铈、镥和硅离子含量。晶体的组成在Ce0.0022Lu1.997Si1.0O5(晶 块顶部)和Ce0.0028Lu1.968Si1.010O4.98(晶块底部)之间的组成范围内。
在实验#1和#3中制成的一对样品的闪烁参数的比较表明，它们在 γ激发下具有大致相等的光输出，并且两个样品都表现出大致相同的衰 变时间τ＝43纳秒。
实施例2.以特定实施方式验证本发明——闪烁体的制造方法。为 了按照变体#1、#2、#3和#4通过Kyropoulos法生长大单晶，选择具有 以51.9％(Ce2O3+Lu2O3+A2O3+Li2O)/48.1％SiO2的氧化物摩尔比为特征 的进料组成的最佳闪烁体。在这种氧化物比率下，熔体和晶体的组成 以化学式CexLiq+pLu2.076-p-x-zAzSi0.962O5.038-p为特征，其中A是至少一种 选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb的元素，x是1×10-4f.单位至0.02f.单 位之间的值，z是不超过0.05f.单位的值，q+p是不超过0.025f.单位的 值。
使用配有生长晶体称重系统的计算机控制装置，从内径96毫米高 约112毫米的铱坩锅中进行直径78毫米的晶体的生长。在最佳热绝缘 坩锅中装入混合化学试剂，在流动的保护性氮气氛(99.7体积％的氮与 0.3体积％的氧)中进行晶体生长。坩锅初始进料的重量为4400克。初 始进料具有化学组成CexLu2.076-xSi0.962O5.038，其特征为 51.9％(Lu2O3+Ce2O3)/48.1％SiO2的氧化物摩尔比。使用12×12平方毫 米横截面的单晶棒作为晶种。在不同的工艺阶段将晶块的拉晶速率从1 毫米/小时变成8毫米/小时。沿着5毫米至25毫米的晶体长度实现从 晶种粒度至大约75-78毫米直径的晶体凸肩(shouldering)，此后以75-78 毫米的恒定圆柱直径生成晶块。当晶块重量达到进料的大约90％的预 期值(结晶熔体分数为90％)时，通过提高拉晶速率完成生长。通过 称重系统确定使晶体脱离熔体的时刻。在30小时内将晶体退火和冷却 至室温。在这些条件下生长的晶体具有3910克的重量和12.5厘米的长 度。由于该技术，消除了坩锅膨胀的影响。如果残余熔体的量占据坩 锅体积的20％以上，在熔体冷却时会产生铱坩锅的增大/膨胀。坩锅的 增大和膨胀急剧降低了非常昂贵的铱坩锅的使用寿命，因此，晶块的 制造成本提高。
使用所得晶块测量在将晶块切片、锯切成薄元件、筛选和去除碎 片、断裂元件和具有小裂纹的元件之后的结晶材料损耗百分比。第二 种损耗取决于金刚石锯的厚度，然而，考虑到锯的厚度，这些损耗都 容易计算，因此它们不在给定实施例中考虑。
通过内刀刃厚度为0.6毫米的金刚石锯将晶块锯成70毫米直径和 11毫米长的块。在该阶段后获得9块没有裂纹和碎片的厚块。在该制 造阶段，损耗为0％。在第二阶段过程中，将这些块以垂直方向切成1 毫米厚的小片，使用内刀刃厚度为0.2毫米的金刚石锯。裂化造成的损 耗为大约1％。在下一阶段，将这些小片胶合在一起并切成大小为1×1 ×11立方毫米的杆状物。裂化造成的损耗达到大约3％。在最终阶段， 将杆状物胶合成块(block)，每块含有大约30×30的杆状物，从闪烁 元件的一个表面或两个表面将这些块机械抛光。在该加工过程中，损 耗不超过0.1％。因此，裂化造成的总损耗达到大约4％。
为了比较，使用100毫米直径和100毫米高的坩锅通过Czochralski 法生长50毫米直径和105毫米长的已知Ce:Lu2SiO5晶体，该晶体由具 有以化学式Ce0.012Lu1.998SiO5为特征的初始组成的熔体生长。在将晶块 切成50毫米直径和11毫米长的块后，在总共8厚块中的3厚块上观 察裂纹。在具有一个机械抛光表面的大小为1×1×11立方毫米的杆状 物制造过程中，裂化和碎片造成的结晶材料损耗一共达到大约32％。
使用相同的技术方案生长和切割具有下列组成和不同铈含量的晶 体：CexLi0.08Lu2.026-xSi0.962O5.008-p、CexLi0.02Lu2.072-xSi0.962O5.034、CexLu2.066-x-zLa0.01Si0.962O5.038 、CexLu2.036-xY0.04Si0.962O5.038、CexLi0.2Lu2.006-xGd0.04Si0.962O5.018 、CexLi0.15Lu2.071-x-zTbzSi0.962O4.988，x是1×10-4f.单位至0.02f. 单位之间的值。
本发明中提供的熔体的化学组成和通过Kyropoulas法进行的晶体 生长使结晶闪烁材料在大晶块切割阶段的损耗急剧降低。
实施例3.基于镧和镥氧化原硅酸盐、以闪烁陶瓷形式制造闪烁体 的方法，其不同之处在于使用Lu、La、Ce和SiCl4液体的氯化物水溶 液混合物作为用于制备进料(该进料具有以 51.9％(Lu2O3+La2O3+Ce2O3)/48.1％SiO2的氧化物摩尔比为特征的组成) 的原材料。在所述混合物中加入碳酸铵水溶液。然后将该混合物过滤、 沥干并干燥。在1400℃煅烧后，将所得氧化物混合物添加溶剂和低熔 点杂质一起搅拌，这有助于原子在最终的高温退火过程中扩散穿过晶 界。可以使用许多化合物作为低熔点杂质，它们不会影响Ce3+离子的 发射。我们的研究表明，Li、Na、K、Cs、Be、B、F、Al、S、Cl、Zn、 Sc、Ga、Ge、Se、Br、I、Sn和In离子的小添加剂不会导致闪烁陶瓷 光输出的降低。Mg、P、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、As、Sr、 Zr、Nb、Mo、Cd、Sb、Ba、Hf、Ta、W、Pb、Bi离子的烧结助剂降 低或完全抑制了Ce3+离子发射。锂化合物的烧结助剂，例如LiCl、 Li2GeF6、Li2GeO3、Li3BO3有助于具有良好光学质量的闪烁陶瓷的制造。 去除痕量水和有机组分后，两种陶瓷合成方法是可行的。
第一种方法。将氧化物材料与Li2GeO3、Li3BO3的添加剂一起加入 软铂器皿中，然后将该器皿在真空中用泵抽吸，并使用气焊枪焊接该 孔。在该器皿中合成陶瓷，将其置于在1000大气压下的1300℃的块状 压机(massive press-form)下达2小时。
第二种方法。在2000大气压下压制氧化物材料与Li2GeO3、Li3BO3 的添加剂。然后，在数小时内，将压成的丸粒(正方形或其它形状) 在真空下在大约1700-1840℃的温度下退火。为了消除紫色中心并改进 光学质量，在最终阶段中，将这些丸粒在空气中在大约1300℃的温度 下退火24小时。由于这些作用，获得在所有表面都被薄的白色表层覆 盖的闪烁陶瓷。该技术制成的元件可用于X-射线计算机断层照相系统。
实施例4.基于含镥(Lu)和铈(Ce)的硅酸盐的闪烁体，其特 征在于单晶形式的该物质的组成表示为化学式CexLu2+2y-x-zAzSi1-yO5+y， 其中A是至少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb、Ca的元素，x是1 ×10-4f.u.至0.02f.u.之间的值，y是0.024f.u.至0.09f.u.之间的值，z是1 ×10-4f.u.至0.05f.u.之间的值。
使用纯度为99.995％的氧化物(Lu2O3、Tb2O3、CeO2、SiO2)通过 Czochralski法生长组成为Ce0.002Lu2.044Tb0.03Si0.962O5.038的镥-铽-铈原硅 酸盐。从含有以51.9％(Ce2O3+Lu2O3+Tb2O3)/48.1％SiO2氧化物摩尔比 为特征的熔体、直径54毫米且高54毫米的铱坩锅中进行晶体生长。 拉晶速率为2毫米/小时，转速为15r.p.m。在保护性氩气氛(99.5体积 ％的氩气和0.5体积％的氧气)中进行结晶。长55毫米且直径26毫米 的晶体具有高结晶质量，并不含细微的散射夹杂物。使用该晶体的抛 光样品测量表1中所列的参数。
从含有以51.9％(Ce2O3+Lu2O3+La2O3)/48.1％SiO2氧化物摩尔比为 特征的熔体、直径38毫米且高38毫米的铱坩锅中，通过Czochralski 技术进行组成为Lu2.1La0.02Ce0.0015Si0.94O5.06的镥-镧-铈原硅酸盐的生长。 拉晶速率为3毫米/小时，转速为10r.p.m。在保护性氩气氛(99.5体积 ％的氩气和0.5体积％的氧气)中进行结晶。直径17毫米且长20毫米 的晶体具有高光学质量，并不含细微的散射夹杂物。使用该晶体的抛 光样品测量表1中所列的参数。使用类似的生长条件制造许多样品， 它们的参数列在表1中。
实施例5.在本发明的变体#2的特定实施方式中，本发明确认了 具有化学式CexLu2.076-x-m-nLamYnSi0.962O5.038的单晶形式的闪烁体，其中 x是1×10-4f.u.至0.02f.u.之间的值，m是不超过0.05f.u.的值，n是1× 10-4f.u.至2.0f.u.之间的值。
从直径38毫米且高38毫米的铱坩锅中通过Czochralski技术进行 化学组成为Ce0.002Lu1.324Y0.7La0.05Si0.962O5.038的镥-钇-镧-铈原硅酸盐的 生长，拉晶速率为3毫米/小时，转速为15r.p.m。在保护性氩气氛(99.5 体积％的氩气和0.5体积％的氧气)中，由以氧化物摩尔比 51.9％(Lu2O3+Y2O3+Ce2O3+La2O3)/48.1％SiO2为特征的熔体进行结晶。 直径16毫米且长60毫米的晶体无色并在生长过程中没有裂纹，然而 在24小时冷却阶段在晶块中部出现裂纹。晶体顶部不含细微的散射夹 杂物，但是在晶块底部有大量散射夹杂物。在γ激发下，来自晶体顶 部的样品表现出比实施例1中所述的“参照”Ce:Lu2SiO5晶体的光输出 高大约1.3倍的光输出。
实施例6.按照本发明的变体#3和#4的含锂(Li)离子的闪烁体， 其具有化学式CexLiq+pLu2-p+2y-x-zAzSi1-yO5+y-p所示的组成，其中A是至 少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb的元素，x是1×10-4f.单位至0.02f. 单位之间的值，y是0.024f.单位至0.09f.单位之间的值，q是1×10-4f. 单位至0.2f.单位之间的值，p是1×10-4f.单位至0.05f.单位之间的值，z 是不超过0.05f.单位的值。
为了获得Ce0.003Li0.005Lu2.049La0.02Si0.962O5.038晶体，使用下列制造样 品的方法：将氧化镥、二氧化硅和碳酸锂(其量通过氧化物的摩尔关 系51.9％(Lu2O3+Li2O+Ce2O3+A2O3)/48.1％SiO2而确定)的初始化学品 充分混合，压成丸粒并在1250℃下在铂坩锅中合成10小时。然后通过 感应加热，将丸粒在气密室中的铱坩锅中在保护性氮气氛(99.7体积％ 的氮气和0.3体积％的氧气)中熔融。在晶体生长之前在该熔体中添加 氧化铈。通过Kyropoulas法从直径76毫米且高78毫米的铱坩锅中生 长60毫米直径且圆柱部分45毫米长的晶体。初始熔体的体积等于290 立方厘米。在生长的不同阶段，晶块的拉晶速率从1毫米/小时到8毫 米/小时变化，转速为10r.p.m.。当晶块已经生成时，使其脱离熔体，并 在30小时内冷却至室温。使用该晶块的抛光样品测量表1所列的参数。
从直径36毫米且高38毫米的铱坩锅中以2.7毫米/小时的拉晶速 率和14r.p.m.的转速，通过Czochralski技术进行以化学组成为 CexLi0.08Lu2.026-xSi0.962O5.008-p的含锂的镥-铈原硅酸盐为基础的闪烁体的 生长。在保护性氩气氛(99.7体积％的氩气和0.3体积％的氧气)中， 由通过氧化物摩尔比51.9％(Lu2O3+Ce2O3+Li2O)/48.1％SiO2确定的组 成的熔体进行结晶。直径19毫米且长60毫米的晶体无色并在生长过 程和22小时的冷却阶段中没有产生裂化。与顶部一样，除了大约0.5-0.7 毫米厚的体积的边缘部分外，晶体底部不含细微的散射夹杂物。在γ 激发下，来自晶体顶部的样品表现出与实施例1中所述的“参照” Ce:Lu2SiO5晶体的光输出大致相同的光输出。使用相同的技术方案生长 和切割具有下列组成和不同铈含量的晶体：CexLi0.02Lu2.072-xSi0.962O5.034、 CexLu2.036-xY0.04Si0.962O5.038、CexLi0.2Lu2.006-xGd0.04Si0.962O5.018、 CexLi0.15Lu2.071-x-zTbzSi0.962O4.988，x是1×10-4f.单位至0.02f.单位之间的 值。
实施例7.以含有阳离子空位并具有化学式CexLu9.33-x□0.67Si6O26 所示的组成的镥-铈硅酸盐为基础的、按照变体#5的闪烁体，其中x是 1×10-4f.单位至0.1f.单位之间的值。
从内径37毫米且高40毫米的铱坩锅中，以2.7毫米/小时的拉晶 速率和14r.p.m.的转速，通过Czochralski技术进行以化学组成为 Ce0.002Lu9.328□0.67Si6O26的单阳离子镥-铈硅酸盐为基础的闪烁体的生 长。在保护性氩气氛(99.7体积％的氩气和0.3体积％的氧气)中由化 学计量组成的熔体进行结晶。直径22毫米且长58毫米的晶体无色， 并在生长过程和12小时的冷却阶段中没有产生裂化。晶体的总体积中 含有一些细微的散射夹杂物，夹杂物密度向晶块底部增加。按照实施 例1所述的技术制造闪烁样品。
使用相同的技术方案生长和切割具有下列组成的晶体：Ce0.04Lu9.29□0.67Si6O26 、Ce0.1Lu9.23□0.67Si6O26。必须指出，铈离子浓度的提高降低 了散射夹杂物的量。
实施例8.以含有锂和阳离子空位并具有化学式CexLiq+pLu9.33-x-p□0.67Si6O26-p 所示组成的镥-铈硅酸盐为基础的、按照变体#5的闪烁体， 其中x是1×10-4f.单位至0.1f.单位之间的值，q是1×10-4f.单位至0.3f. 单位之间的值，p是1×10-4f.单位至0.25f.单位之间的值。
从直径37毫米且高40毫米的铱坩锅中，以2.7毫米/小时的拉晶 速率和12r.p.m.的转速，通过Czochralski技术进行以含有锂和阳离子空 位并具有化学式CexLiq+pLu9.33-x-p□0.67Si6O26-p所示组成的单阳离子镥- 铈硅酸盐为基础的闪烁体的生长。在保护性氮气氛(99.7体积％的氮气 和0.3体积％的氧气)中由化学计量组成的熔体进行结晶。直径22毫 米且长52毫米的晶体无色，并在生长过程和12小时的冷却阶段中没 有产生裂化。晶体的总体积中含有一些细微的散射夹杂物。按照实施 例1所述的技术制造闪烁样品。
使用相同的技术方案生长和切割具有下列组成的晶体： Ce0.001Li0.12Lu9.279□0.67Si6O25.95、Ce0.05Li0.4Lu9.08□0.67Si6O25.8。
实施例9.以含有锂和阳离子空位并具有化学式CexLiq+pLu9.33-x-p-z□0.67AzSi6O26-p 所示组成的镥-铈硅酸盐为基础的、按照变体#7的闪烁 体，其中A是至少一种选自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb的元素，x是1 ×10-4f.单位至0.1f.单位之间的值，q是1×10-4f.单位至0.3f.单位之间 的值，p是1×10-4f.单位至0.25f.单位之间的值，z是5×10-4f.单位至 8.9f.单位之间的值。
从直径37毫米且高40毫米的铱坩锅中，以2.7毫米/小时的拉晶 速率和12r.p.m.的转速，通过Czochralski技术进行以含有锂和阳离子空 位并具有化学式Ce0.002Li0.2Lu7.228-p□0.67La2Si6O25.9所示组成的单阳离子 镥-铈硅酸盐为基础的闪烁体的生长。在保护性氮气氛(99.8体积％的 氮气和0.2体积％的氧气)中由化学计量组成的熔体进行结晶。直径22 毫米且长52毫米的晶体无色，并在生长过程和12小时的冷却阶段中 没有产生裂化。晶体的总体积中含有一些细微的散射夹杂物。按照实 施例1所述的技术制造闪烁样品。
使用相同的技术方案生长和切割具有下列组成的晶体： Ce0.002Li0.2Lu1.228-p□0.67Y8Si6O25.9、Ce0.001Li0.1Lu8.324□0.67YSi6O25.995、 Ce0.001Li0.15Lu4.279□0.67Gd5Si6O25.95、Ce0.001Li0.35Lu9.109□0.67Tb0.2Si6O25.8、 Ce0.002Li0.1Lu0.423□0.67La8.9Si6O25.95。
实施例10.以含有不低于1.0f.单位的锂并具有化学式 CexLi1+q+pLu9-x-pSi6O26-p所示组成的镥-铈硅酸盐为基础的、按照变体#8 和#9的闪烁体，其中x是1×10-4f.单位至0.1f.单位之间的值，q是不 超过0.3f.单位的值，p是不超过0.25f.单位的值。
给定闪烁体的一个重要的区别性技术标志是它们的熔点，其略高 于1700℃，这比在氧化原硅酸镥的结构类型中结晶的晶体低300℃以 上。对于通过Czochralski技术生长的晶体，低熔点是一个必要的优点， 因为在这种情况下，铱坩锅操作的时间增加几十倍。如果通过 Stepanov’s法进行晶体生长，长时间使用更为重要。使用Stepanov’s法 就有可能同时生长几种闪烁晶体，例如尺寸为2×2×100立方毫米或 尺寸为1×1×50立方毫米。可以去除将大晶块切成薄杆状物的昂贵阶 段。在可能造成单晶材料20％-50％损耗的切割过程中，这明显提高了 用于医疗微-正电子-发射计算机X射线断层照相术(微PET)的闪烁 元件的制造成本。
在由熔体生长异型晶体(profiled crystal)的过程中，通过熔体柱 形式测定晶体横截面。对于熔体成型使用不同的物理作用。通过铱成 形机进行正方横截面的熔体柱的成形。在书籍中描述了成形机的设计 和最佳生长条件的计算方法(P.I.Antonov，L.M.Zatulovski，A.S. Kostygov and others“An obtaining of profiled single crystals and products by Stepanov’s method”，L.“Nauka”，1981，280页)。
从具有2×2平方毫米的外缘横截面(其决定了拉晶的横截面)的 配有铱成形机的铱坩锅中，通过Stepanov’s法进行异型晶体的生长。为 了获得以六方结构类型结晶的Ce0.045Li1.300Lu8.905Si6O25.995晶体，使用具 有化学式Ce0.045Li1.300Lu8.905Si6O25.995的化学计量组成的进料。使用下列 方法进行装料制备。将碳酸锂、氧化镥和二氧化硅的源试剂充分混合 并在1300℃在铂坩锅中部分合成10小时。然后，通过感应加热，将粉 末在铱坩锅中在流动保护性氮气氛(99.7体积％的氮气和0.3体积％的 氧气)中熔融。在晶体生长之前在该熔体中添加氧化铈。使成形机同 时形成一个至九个异型晶体。在通过Czochralski技术获得的晶体上进 行引晶。沿六阶的轴的结晶学方向切割晶种。在不旋转的情况下以3-20 毫米/小时的速度将异型晶体从熔体中拉出。在晶体达到50毫米的长度 时，通过急剧提高拉晶速度，使晶体脱离成形机，并在30分钟后，将 它们从装置上取出。
将异型晶体棒切成大小2×2×10立方毫米的闪烁元件。使用 Ce0.045Li1.300Lu8.905Si6O25.995晶体的抛光样品测量表1所列的参数。
使用相同的技术方案生长和切割具有下列组成的晶体： Ce0.001LiLu8.998Si6O26、Ce0.04LiLu8.96Si6O26、Ce0.1LiLu8.9Si6O26、 Ce0.002Li1.45Lu8.798-pSi6O25.8、Ce0.0015Li1.3Lu8.8985-pSi6O25.9。
实施例11.以下述硅酸盐为基础的按照变体#10的闪烁体，该硅 酸盐含有镥(Lu)和铈(Ce)，且特征在于其含有超过1.0f.单位的锂且 其组成表示为化学式CexLi1+q+pLu9-x-p-zAzSi6O26-p，其中A是至少一种选 自Gd、Sc、Y、La、Eu、Tb的元素，x是1×10-4f.单位至0.1f.单位之 间的值，q是1×10-4f.单位至0.3f.单位之间的值，p是1×10-4f.单位至 0.25f.单位之间的值，z是5×10-4f.u.至8.9f.u.之间的值。
为了获得以六方晶系结晶的组成为Ce0.045Li1.1Lu0.08La0.02Y8.755Si6O26 的闪烁体，使用具有化学式Ce0.045Li1.1Lu0.08La0.02Y8.755Si6O26的化 学计量组成的进料。在保护性气氛(99.5体积％的氮气和0.5体积％的 氧气)中，从直径40毫米的铱坩锅中进行晶体生长，拉晶速率为5毫 米/小时和10毫米/小时，且转速为11r.p.m。在这些生长条件下，生成 大约35毫米长和18毫米直径的晶体，该晶块具有白色-黄色，并且即 使在10毫米/小时的拉晶速率下也不含细微的散射夹杂物。在γ激发下， 该晶体的抛光样品表现出比“参照”Ce:Lu2SiO5晶体(在实施例1中 描述了其制造技术)的光输出低大约10倍的光输出。据此将具有化学 式CexLi1+q+pLu9-x-p-zAzSi6O26-p的变体#10的物质中镥离子被其它元素取 代的上限设定为z＝8.9f.单位的值。在这种情况下，晶体具有明显更 低的密度和光输出，然而，进料试剂的成本，以及因此闪烁晶体的制 造成本明显降低。这些晶体可用于传感器，对于传感器，更重要的参 数是低成本和闪烁剂对外部暴露(例如可能破坏例如γ剂量计的高温、 大湿度、非常高的辐射程度)的高抵抗性。
使用相同的技术方案生长具有下列组成的晶体： Ce0.001Li1.2Lu3.898Gd5.1Si6O26、Ce0.04Li1.2Lu8.66Eu0.2Si6O25.9、Ce0.1Li1.2Lu7.9Sc0.8Si6O25.8、 Ce0.002Li1.45Lu6.298Y2.5Si6O25.8、Ce0.0015Li1.3Lu8.3985La0.5Si6O25.9。
尽管前述描述代表了本发明的优选实施方式，但要理解的是，可 以在不背离本发明的精神和范围的情况下对其进行各种添加和/或取 代。本领域技术人员会意识到可以在不背离本发明原则的情况下，对 结构、形态、配置、比例、材料、和组分、以及本发明实践中使用并 特别适应特定环境和操作要求的其它方面进行许多修改以使用本发 明。因此，本文公开的实施方式在各个方面都被视为示例性而非限制 性的。
                                         表1.具有不同组成的闪烁体的闪烁特性比较   物质组成   衰变   时间   (ns)   光输出   (相对单   位)   余辉存在   (相对单   位)   密度   (g/cm3   )   发光   范围   (ns)   原子数   rZeff   Ce0,0024Lu1,998SiO5   43,3   1,0   1,0   7,406   415-430   63,8   Ce0,001Lu2,075Si0,962O5,038   44,5   1,05   1,0   7,409   420-440   64,0   Ce0,002Lu2,074Si0,962O5,038   43,4   1,0   0,8   7,408   420-440   64,0   Ce0,0015Lu2,0445Tb0,03Si0,962O5,038   34,2   0,33   1,0   7,399   420-440   535-550   64,0   Ce0,0015Lu2,0645Tb0,005Eu0,005Si0,962O5,04   34,7   0,32   1,05   7,406   420-440   535-550   620-635   64,0   Ce0,0025Lu2,0685Y0,005Si0,962O5,038   42,7   1,09   0,9   7,403   425-445   64,0   Ce0,0025Lu2,0685Sc0,005Si0,962O5,038   41   0,95   0,8   7,403   420-440   64,0   Ce0,0025Lu2,0685La0,005Si0,962O5,038   43   1,12   0,8   7,404   430-450   64,0   Ce0,0025Lu2,049La0,02Si0,962O5,038   44,1   1,27   0,9   7,394   430-450   63,9   Ce0,003Li0,005Lu2,049La0,02Si0,962O5,038   41,3   1,38   0,9   7,393   430-450   63,9   Ce0.02LiLu8.98Si6O26   36   0,8   0,7   7,314   415-430   62,6   Ce0.015LiLu6Gd2.985Si6O25   35,2   0,4   无   7,012   420-440   60,6   Ce0.015Li0,45Lu8.935Si6O25,65   36   0,9   0,2   7,331   415-430   62,6   Ce0,015LiLu6La2,985Si6O26   38   1,4   0,3   6,701   420-440   59,1   Ce0,003LiLu8,997Si6O26   39,7   1,2   0,3   7,318   415-430   62,6   Ce0,003Li1,08Lu8,947Si6O25,97   39   1,2   0,3   7,310   415-430   62,6   Ce0,015Li1,55Lu8,735Si6O25,9   35   0,75   0,2   7,270   415-430   62,6   Ce0,015LiLu3Gd5,985Si6O26   31   0,3   无   6,691   430-440   58,3   Ce0,001Li1,2Lu3,698Gd5,1Si6O26,1   34   0,35   无   6,784   430-440   59,0   Ce0,04Li1,2Lu8,66Eu0,2Si6O25,95   33   0,25   0,2   7,285   420-440   620-635   62,3   Ce0,1Li1,2Lu7,9Y0,7Tb0,1Si6O25,8   28   0,35   0.2   7,095   420-440   535-550   61,3   Ce0,002Li1,45Lu6,298Y2,5Si6O25,93   42   1,1   0,5   6,645   425-445   58,3   Ce0,0015Li1,3Lu0,3985La0,5Si6O26   42   1,2   0,5   7,198   430-450   62,0   Ce0,015Li0,1Lu6,33Gd2,985□0,67Si6O26,06   32   0,4   无   7,083   430-440   61,0   Ce0,015Li0,33Lu7,3Eu1,985□0,67Si6O26,1   34,5   0,09   无   7,019   420-440   620-635   61,4   Ce0,015Li0,25Lu6,28Gd2,985□0,67Si6O26.05   36   0,5   无   7,073   430-440   60,9   ce0,011Li0,2Lu2,23Y6,989□0,67Si6O25,95   41   1,0   0,7   5,261   425-445   46,6   Ce0,011Li0,1Lu3,33Y5,989□0,67Si6O26   44   1,4   1,0   5,749   425-445   51,0   Ce0,012Li0,05Lu5,33La3,988□0,67Si6O26   44   1,2   1,0   6,570   430-450   58,3   Ce0,003Li0,55Lu1,077La8□0,67Si6O25,9   41   0,8   无   5,549   430-450   51,4