CN105849228A - 碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法和闪烁体材料的制造方法 - Google Patents

碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法和闪烁体材料的制造方法 Download PDF

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Abstract

在成为母体的碱金属卤化物粉末中添加含有成为发光中心的离子的添加物(S14)，并施加提供冲击力、剪切力、剪切应力或摩擦力的机械能，用于对碱金属卤化物粉末和添加物进行粉碎或混合(S15)，从而使成为发光中心的离子掺杂于母体碱金属卤化物中，得到碱金属卤化物系闪烁体粉末，因此不进行复杂的条件控制，且不采取高真空下、高温下的工艺，在室温、大气中就能够制造碱金属卤化物系闪烁体粉末，进一步,能够制作大型的闪烁体片。

Description

碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法和闪烁体材料的制造 方法
技术领域
本发明的实施方式涉及碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法和闪烁体材料的制造方法。
背景技术
以往，作为以碱金属卤化物为母体的闪烁体的制作方法，通常进行在高真空下、高温工艺下对成为母体的碱金属卤化物和成为发光中心的添加物进行共蒸镀的真空蒸镀法、拉晶法(CZ法)等单晶制作法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-98110号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，对于在高真空下且超过600℃的高温工艺的真空蒸镀法而言，不仅要消耗大量的热能，而且蒸镀物附着于各个部位，因此材料损耗大，此外还存在难以控制作为发光中心的添加物的蒸镀速度和浓度的问题。
此外，在单晶制作法中，还存在下述问题：超过600℃的高温工艺的晶体制作装置难以大型化，且难以制造具有均匀结晶性的大型闪烁体片。
因此，本发明目的在于提供一种制造碱金属卤化物系闪烁体粉末的方法以及闪烁体材料的制造方法，其中，在室温·大气中制造碱金属卤化物系闪烁体粉末，不进行复杂的条件控制、高真空下的高温工艺(例如＞600℃)等，闪烁体材料的制造方法中，使用该碱金属卤化物系闪烁体粉末能够制作大型闪烁体片。
解决课题的手段
实施方式的碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法中，在成为母体的碱金属卤化物粉末中添加成为发光中心的添加物使其达到规定mol％，为了对碱金属卤化物粉末和添加物进行粉碎或混合，或者为了对碱金属卤化物粉末和添加物提供冲击力、剪切力、剪切应力或摩擦力，对其施加机械能从而使成为发光中心的添加物离子掺杂于母体的碱金属卤化物中。
附图说明
图1：图1为碱金属卤化物系闪烁体的粉末和闪烁体片的制造顺序的说明图。
图2：图2为碱卤化物系闪烁体的以铊活性碘化铯为例的其粉末和闪烁体片的制造顺序的说明图。
图3：图3为比较例以及实施例与发光强度的关系的说明图。
图4：图4为铊活性碘化铯粉末的实施例(其1)中比较例以及实施例与发光强度的关系的说明图。
图5：图5为铊活性碘化铯粉末的实施例(其2)与发光强度的关系的说明图。
图6：图6为铜活性碘化铯粉末的实施例与发光强度的关系的说明图。
图7：图7为铊活性氯化钾粉末的实施例与发光强度的关系的说明图。
图8：图8为铊活性溴化钾粉末的实施例与发光强度的关系的说明图。
具体实施方式
接着，对于实施方式进行详细地说明。
图1为碱金属卤化物系闪烁体的粉末和闪烁体片的制造顺序的说明图。
本实施方式中应用机械化学工艺，对成为母体的碱金属卤化物粉末和成为发光中心的添加物进行粉碎、混合，施加冲击力、剪切力、剪切应力、摩擦力等机械能来使其进行反应。
在以下的说明中，为了容易理解，将操作顺序分为第1工序、第2工序进行说明，但不需要明确区分两工序，即使为统合成一个流程的1个工序也没有问题。
此外，在以下的说明中，作为对碱金属卤化物系闪烁体粉末的原料施加用于对其进行粉碎或混合或者用于对其提供冲击力、剪切力、剪切应力或摩擦力的机械能的装置的示例，使用了玛瑙乳钵(研钵)，但并不限于此。也可以利用例如转动磨、行星磨、喷射磨等机械装置进行上述内容。
此外，对碱金属卤化物系闪烁体粉末的原料施加用于对其进行粉碎或混合或者用于对其提供冲击力、剪切力、剪切应力或摩擦力的机械能时，不限于含有粉末原料的固体之间，只要为有效进行混合、粉碎、冲击力赋予、剪切力赋予、剪切应力赋予、摩擦力赋予等，则显然也可以存在液体、气体。作为液体，只要为易蒸发的有机溶剂，则更优选。
首先，制造碱金属卤化物系闪烁体粉末时，对成为母体的碱金属卤化物的粉末和含有成为发光中心的离子的添加物的粉末进行称量(步骤S11)。
此处，成为母体的碱金属卤化物，可以举出选自由LiF(氟化锂)、LiCl(氯化锂)、LiBr(溴化锂)、LiI(碘化锂)、NaF(氟化钠)、NaCl(氯化钠)、NaBr(溴化钠)、NaI(碘化钠)、KF(氟化钾)、KCl(氯化钾)、KBr(溴化钾)、KI(碘化钾)、RbF(氟化铷)、RbCl(氯化铷)、RbBr(溴化铷)、RbI(碘化铷)、CsF(氟化铯)、CsCl(氯化铯)、CsBr(溴化铯)、CsI(碘化铯)和它们的混晶系组成的组中的粉末。
此外，作为含有成为发光中心的离子的添加物(客体)，其以Tl+型中心(Tl+、In+、Sn2+、Bi3+、Cu+[其中，Cu+为Tl+型阴离子中心])为中心，可以举出对应作为发光中心而选择的离子选自由它们的卤化物、TlCl(氯化铊)、TlBr(溴化铊)、TlI(碘化铊)、InCl(氯化铟)、InBr(溴化铟)、InI(碘化铟)、SnCl2(二氯化锡(II))、SnBr2(二溴化锡(II))、SnI2(二碘化锡(II))、BiCl3(三氯化铋(III))、BiBr3(三溴化铋(III))、BiI3(三碘化铋(III))、CuI(碘化铜)组成的组中的粉末。
或者，可以举出具有成为发光中心的Tb3+离子、Eu3+离子、Ce3+离子等稀土类离子的物质，即，可以举出对应作为发光中心所选择的离子从由TbCl3(三氯化铽(III))、TbBr3(三溴化铽(III))、TbI3(三碘化铽(III))、EuCl3(三氯化铕(III))、EuBr3(三溴化铕(III))、EuI3(三碘化铕(III))、CeCl3(三氯化铈(III))、CeBr3(三溴化铈(III))、CeI3(三碘化铈(III))组成的组中选择的粉末。
接着，将经称量的碱金属卤化物粉末加入玛瑙乳钵(研钵)中，施加冲击力、剪切力、剪切应力、摩擦力等机械能的同时进行粉碎(步骤S12：第1工序)。
接着，判别步骤S12的粉碎处理是否经过了第1规定时长(例如10分钟)(步骤S13)。对于该第1规定时长，预先求出使碱金属卤化物粉末精细至具有充分表面积的程度的时长。
在步骤S13的判别中，尚未经过第1规定时长的情况下(步骤S13；No)，将处理移至步骤S12继续进行粉碎处理。
在步骤S13的判别中，经过了第1规定时长的情况下(步骤S13；Yes)，在玛瑙乳钵内粉碎后的碱金属卤化物粉末中，添加含有成为发光中心的离子的添加物的粉末(步骤S14)。此处，对于添加物的添加量(mol％)，其是成为发光中心的离子的掺杂量充分且可得到充分的发光效率的添加量以上，并且必须小于无助于发光的离子增加而降低材料的利用效率的添加量。
该情况下，对于添加物的添加量(mol％)，以添加物的mol％为变量，测定碱金属卤化物系闪烁体粉末的单晶的最大发光波长的强度，添加物的添加量(mol％)优选设定为这种情况下该强度取得最大值时的mol％。
并且，施加冲击力、剪切力、剪切应力、摩擦力等机械能的同时进行粉碎、混合，从而使发光中心的离子掺杂于成为母体的碱金属卤化物中(步骤S15：第2工序)。
接着，判别步骤S15的粉碎·混合处理是否经过了第2规定时长(例如10分钟)以上(步骤S16)。
此处，第2规定时长为了使成为发光中心的离子掺杂于母体的碱金属卤化物中而施加机械能的时长，用于对成为母体的碱金属卤化物粉末和添加物进行粉碎或混合，或者用于对成为母体的碱金属卤化物粉末和添加物提供冲击力、剪切力、剪切应力或摩擦力，该第2规定时长优选设定为：照射规定的激发光(包括X射线)时，得到的发光光谱从以成为母体的碱金属卤化物粉末的发光光谱为主变化为以成为发光中心的离子的发光光谱为主的时长以上。
在步骤S16的判别中，尚未经过第2规定时长的情况下(步骤S16；No)，将处理移至步骤S15，继续进行粉碎·混合处理。
在步骤S16的判别中，经过了第2规定时长的情况下(步骤S16；Yes)，结束向成为母体的碱金属卤化物粉末中掺杂成为发光中心的离子，得到碱金属卤化物系闪烁体粉末，因此将得到的碱金属卤化物系闪烁体粉末加入未图示的压制装置的模具中并施加规定的压力，进行压制成型，制成闪烁体板(闪烁体颗粒)(步骤S17)。
如以上说明，根据本实施方式，使用机械化学工艺对成为母体的碱金属卤化物粉末和含有成为发光中心的离子的添加物的粉末进行粉碎、混合，仅仅如此就能够得到碱金属卤化物系闪烁体粉末，因此能够在不进行精密的条件控制下得到碱金属卤化物系闪烁体粉末。
此外，利用压制成型能够得到闪烁体片(闪烁体材料)，因此闪烁体片的大型化变得容易。进一步，通过变更模具能够容易地变更闪烁体片的形状。
在以上的说明中，对于闪烁体片(闪烁体材料)制造时在常温下进行压制的情况进行了说明，但其也可以采用例如以加热至150℃的状态进行热压制的构成。
通过如此构成，能够促进成为发光中心的离子向成为母体的碱金属卤化物粉末的掺杂，从而稳定地制造闪烁体片(闪烁体材料)。
此外，在以上的说明中，对将碱金属卤化物系闪烁体粉末形成为闪烁体片的情况进行了说明，但作为闪烁体材料，无需限定为片，也可以直接使用粉末(powder)，或是以块(例如长方体形状)等的方式形成为其他形式。
进一步，也可以将粉末填充(填塞)形成有细网格(格)的框中，制成闪烁体单元而构成。
此处，对于更具体的实施方式进行说明。
首先，以碱金属卤化物系闪烁体铊活性碘化铯为例，对其粉末和闪烁体片的制造顺序进行详细地说明。
图2为以碱金属卤化物系闪烁体铊活性碘化铯为例的其粉末和闪烁体片的制造顺序的说明图。
本实施方式中，制造碱金属卤化物系闪烁体的铊活性碘化铯粉末时，应用机械化学工艺，对成为母体的碱金属卤化物-碘化铯CsI粉末和成为发光中心的添加物-碘化铊TlI粉末进行混合，施加冲击力、剪切力、剪切应力、摩擦力等机械能，使其进行反应。
首先，制造作为碱金属卤化物系闪烁体粉末的铊活性碘化铯粉末时，进行对成为母体的碱金属卤化物-碘化铯CsI粉末和成为发光中心的添加物-碘化铊TlI粉末的称量(步骤S21)。
具体地说，称量碘化铯CsI 10g(≒0.038mol)和碘化铊TlI 0.013g(≒3.9×10- 5mol)。
接着，将称量出的碘化铯CsI加入玛瑙乳钵(研钵)中，施加冲击力、剪切力、剪切应力、摩擦力等机械能的同时进行粉碎(步骤S22：第1工序)。
接着，判别步骤S12的粉碎处理是否经过了第1规定时长(例如10分钟)(步骤S23)。
在步骤S23的判别中，尚未经过第1规定时长的情况下(步骤S23；No)，将处理移至步骤S12继续进行粉碎处理。
在步骤S23的判别中，经过了第1规定时长的情况下(步骤S23；Yes)，在玛瑙乳钵内粉碎后的碘化铯CsI粉末中添加碘化铊TlI粉末(步骤S24)。此处，对于碘化铊TlI的添加量，优选为0.01mol％～2.0mol％。
这是因为其小于0.01mol％时，铊离子Tl+的掺杂量少，不能得到充分的发光效率。此外，这是因为其超过2.0mol％时，无助于发光的碘化铊TlI增加，材料的利用效率降低。
上述示例的情况下，添加的碘化铊TlI粉末的浓度约为0.1mol％。
该情况下，对于作为碘化铊TlI的添加量的碘化铊TlI的mol％(规定mol％)，以作为添加物的碘化铊TlI的mol％为变量，测定作为碱金属卤化物系闪烁体粉末的铊活性碘化铯单晶的最大发光波长的强度，该添加量优选设定为这种情况下该强度取得最大值时的mol％。
然后，施加冲击力、剪切力、剪切应力、摩擦力等机械能的同时进行粉碎、混合，使碘化铊TlI掺杂于碘化铯CsI中(步骤S25：第2工序)。
接着，判别步骤S25的粉碎·混合处理是否经过了第2规定时长(例如10分钟)以上(步骤S26)。
在步骤S26的判别中，尚未经过第2规定时长的情况下(步骤S26；No)，将处理移至步骤S15继续进行粉碎·混合处理。
在步骤S26的判别中，经过了第2规定时长的情况下(步骤S16；Yes)，完成向碘化铯CsI中掺杂碘化铊TlI，得到铊活性碘化铯粉末，因此将得到的铊活性碘化铯粉末加入未图示的压制装置的模具中，并施加规定的压力，进行压制成型，制成闪烁体板(闪烁体颗粒)(步骤S27)。
如以上说明，使用机械化学工艺，对碘化铯粉末和碘化铊粉末进行粉碎、混合，仅此就能够得到铊活性碘化铯粉末，因此能在不进行精密的条件控制下得到铊活性碘化铯粉末。
此外，利用压制成型能够得到闪烁体片(闪烁体材料)，因此闪烁体片的大型化变得容易。进一步，通过模具的变更能够容易地变更闪烁体片的形状。
在以上的说明中，对于闪烁体片(闪烁体材料)的制造时在常温下进行压制的情况进行了说明，但是其也可以采用例如以加热至150℃的状态进行热压制的构成。
通过如此构成，能够促进铊离子向碘化铯粉末内掺杂，从而稳定地制造闪烁体片(闪烁体材料)。
以上在实施方式的说明中，关于作为碱金属卤化物系闪烁体的铊活性碘化铯CsI(TlI)进行了说明，但并不限于此。
实施例
接着，对于实施例进行详细地说明。
(A)铊活性碘化铯粉末的实施例(其1)
首先，在以下说明中，以下述情况为例进行说明。制作铊活性碘化铯粉末作为碱金属卤化物系闪烁体粉末时，使用碘化铯CsI作为母体碱金属卤化物，使用碘化铊TlI作为添加物进行制造。
该情况下，成为母体的碱金属卤化物为碘化铯CsI，成为发光中心的添加物为碘化铊TlI。
首先，作为碘化铯CsI，使用具有珠状形状且具有10目以下粒径的纯度99.999％的无水碘化铯。
此外，作为碘化铊TlI，使用纯度99.99％的物质。
在玛瑙乳钵(内径外径深度38mm)中加入10g碘化铯CsI，用研磨棒粉碎10分钟，制成试样。称量180g该状态的试样，加入内径约为的模具中，以800kgf的力(≒压力204MPa相当)进行1分钟压制，将得到的外径 的颗粒作为第1比较例C1。
接着，加入0.013g(浓度0.1mol％)碘化铊TlI。称量180g该状态的试样，加入内径约为的模具中，以800kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径 的颗粒作为第2比较例C2。
接着，用研磨棒进行1分钟粉碎、混合，称量180g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以800kgf的力进行1分钟压制，将得到的外形 的颗粒作为第3比较例C3。
进一步，共进行10分钟粉碎、混合，称量180g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以800kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径 的颗粒作为第1实施例E1。
进一步共进行30分钟粉碎、混合，称量180g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以800kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第2实施例E2。
进一步共进行60分钟粉碎、混合，称量180g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以800kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第3实施例E3。
接着，以以下的条件进行发光光谱测定。
(1)激发光源：金门电气公司制造 IK3452R-F型 He-Cd激光
激发波长325nm、输出功率10mW
(2)检测器：Ocean Optics公司制造 MAYA2000PRO
具有背面入射型FFT-CCD的背面入射2D Detector Multi Channel分光器
·光栅：测定波长范围为200～1100nm:HC-1
·狭缝：5μm
·带2次光截止滤光器的检测器：OFV-200
图3为发光光谱测定结果的说明图。
如图3所示，在第1比较例C1中，没有发现发光。
此外，在第2比较例C2、第3比较例C3、第1实施例E1～第3实施例E3中，随着粉碎·混合时间的增长，与Tl+发光中心相关的发光能带的强度增加。
此处，如图3所示，即使仅进行混合的第2比较例C2也示出微弱的发光，但该发光与原本的CsI：Tl+的闪烁体发光的发光峰相比，位移至短波长侧。
据认为这是来自附着于CsI粒子的表面的Tl+离子的发光，Tl+离子未扩散到晶体内。
此外，在进行了1分钟混合·粉碎的第3比较例C3中，发光强度增强，同时发光峰没有到达原本的铊活性碘化铯CsI：Tl+的闪烁体发光的发光峰，但位移至长波长侧。
此外，在进行了10分钟混合·粉碎的第1实施例E1中，发光强度进一步增强，发光峰与原本的铊活性碘化铯CsI：Tl+的闪烁体发光的发光峰相同。
据认为这是由于10分钟的混合·粉碎，碘化铊离子Tl+扩散至碘化铯CsI粒子中，形成铊活性碘化铯(CsI：Tl+)。
图4为铊活性碘化铯粉末的实施例(其1)中，比较例以及实施例与发光强度的关系的说明图。
在进行了30分钟和60分钟混合·粉碎的第2实施例E2和第3实施例E3中，发光峰的强度进一步增强。更详细地说，如图3所示，进行了60分钟混合·粉碎的第3实施例E3与进行了10分钟混合·粉碎的第1实施例E1相比，发光峰(550nm)的强度约为5倍。
所以，可知代替以往的认为高真空下(压力小于3×10-3Pa)的高温工艺(＞600℃)为必须的蒸镀法或布里奇曼法，使用机械化学工艺，在室温、大气中对作为碱金属卤化物系闪烁体的母体的碱金属卤化物的碘化铯粉末和作为其发光中心的添加物的碘化铊粉末施加规定时长以上(优选10分钟以上)的机械能，用于对其进行粉碎或混合或者用于对其施加冲击力、剪切力、剪切应力或摩擦力由此成为发光中心的碘化铊TlI扩散至作为母体的碘化铯CsI粒子中，铊离子Tl+形成发光中心，得到作为碱金属卤化物系闪烁体的铊活性碘化铯粉末。
进一步，可知利用压制成型能够得到闪烁体片(闪烁体板)，因此闪烁体片的大型化变得容易。此外，通过在该闪烁体片的单面上粘贴A1膜等作为用于对发出的光进行反射的反射板，能够增加从片的相对的另一个单面取出的光。
此外，也可以将粉末填充(填塞)形成有细网格(格)的框中，制成操作容易的闪烁体单元的形式的构成。
(B)铊活性碘化铯粉末的实施例(其2)
接着，以下述情况为例进行说明。制作作为碱金属卤化物系闪烁体粉末的铊活性碘化铯粉末时，使用碘化铯CsI作为母体碱金属卤化物，使用溴化铊TlBr作为添加物来进行制造。
该情况下，制造方法与使用碘化铯CsI作为母体碱金属卤化物，使用碘化铊TlI作为添加物来进行制造的情况相同，因此仅对发光光谱测定结果进行说明。
需要说明的是，作为溴化铊TlBr，使用纯度99.99％的物质。
在玛瑙乳钵(内径外径深度38mm)加入10g碘化铯CsI，用研磨棒粉碎10分钟(＝第1规定时长)，接着加入0.011g(浓度0.1mol％)溴化铊TlBr。称量110g该状态的试样，加入内径约为的模具中，以1000kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第1实施例E11。
进一步共进行30分钟粉碎、混合，称量110g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以1000kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第2实施例E12。
进一步共进行60分钟粉碎、混合，称量110g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以1000kgf的力进行1分钟冲压，将得到的外径的颗粒作为第3实施例E13。
接着，以与铊活性碘化铯粉末的实施例(其1)相同的条件进行发光光谱测定。
图5为铊活性碘化铯粉末的实施例(其2)与发光强度的关系的说明图。
这些结果如图5所示，在进行了10分钟混合·粉碎的第1实施例E11中，发光峰与原本的铊活性碘化铯CsI：Tl+的闪烁体发光的发光峰同样。
据认为这是由于10分钟的混合·粉碎，铊离子Tl+扩散至碘化铯CsI粒子中，形成铊活性碘化铯(CsI：Tl+)。
此外，可知在进行30分钟和60分钟混合·粉碎的第2实施例E12和第3实施例E13中，与第1实施例E11相比，发光峰的强度进一步增加。
(C)铜活性碘化铯粉末的实施例
接着，以下述情况为例进行说明。制作作为碱金属卤化物系闪烁体粉末的铜活性碘化铯粉末时，使用碘化铯CsI作为母体碱金属卤化物，使用碘化铜CuI作为添加物来进行制造。
该情况下，制造方法与使用碘化铯CsI作为母体碱金属卤化物，使用碘化铊TlI作为添加物来进行制造的情况相同，因此仅对发光光谱测定结果进行说明。
需要说明的是，作为碘化铜CuI，使用纯度99.99％的物质。
在玛瑙乳钵(内径外径深度38mm)中加入10g碘化铯CsI，用研磨棒粉碎10分钟(＝第1规定时长)，接着加入0.07g(浓度1.0mol％)碘化铜CuI。称量110g该状态的试样，加入内径约为的模具，以1000kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第1实施例E21。
进一步共进行30分钟粉碎、混合，称量110g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以1000kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第2实施例E22。
进一步共进行60分钟粉碎、混合，称量110g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以1000kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第3实施例E23。
接着，除以下的条件之外，以与上述其他实施例相同的条件进行发光光谱测定。
(1)激发光源：ArF准分子激光(激发波长193nm)
图6为铜活性碘化铯粉末的实施例与发光强度的关系的说明图。
这些结果如下：在进行了10分钟混合·粉碎的第1实施例E21中，发光峰与原本的铜活性碘化铯CsI：Cu-的闪烁体发光的发光峰同样。
据认为这是由于10分钟的混合·粉碎，铜阴离子Cu-扩散至碘化铯CsI粒子中，形成铊活性碘化铯(CsI：Cu-)。
此外，可知在进行了30分钟和60分钟混合·粉碎的第2实施例E22和第3实施例E23中，与第1实施例E21相比，发光峰的强度进一步增加。
(D)铊活性氯化钾粉末的实施例
接着，以下述情况为例进行说明。制造作为碱金属卤化物系闪烁体粉末的铊活性氯化钾粉末时，使用氯化钾KCl作为母体的碱金属卤化物，使用氯化铊TlCl作为添加物来进行制造。
该情况下，制造方法与使用碘化铯CsI作为母体碱金属卤化物，使用碘化铊TlI作为添加物来进行制造的情况相同，因此仅对发光光谱测定结果进行说明。
需要说明的是，作为氯化钾KCl，使用具有珠状的形状且具有10目以下粒径的纯度99.9％的物质。
此外，作为氯化铊TlCl，使用纯度99.9％的物质。
在玛瑙乳钵(内径外径深度38mm)中加入10g氯化钾KCl，用研磨棒粉碎10分钟(＝第1规定时长)，接着，加入0.032g(浓度0.1mol％)氯化铊TlCl。称量56g该状态的试样，加入内径约为的模具中，以1000kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第1实施例E31。
进一步共进行30分钟粉碎、混合，称量56g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以1000kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第2实施例E32。
进一步共进行60分钟粉碎、混合，称量56g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以1000kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第3实施例E33。
接着，除以下的条件之外，以与上述其他实施例同样的条件进行发光光谱测定。
(1)激发光源：ArF准分子激光(激发波长193nm)
这些结果如下：在进行了10分钟混合·粉碎的第1实施例E31中，发光峰与原本的铊活性氯化钾KCl：Tl+的闪烁体发光的发光峰同样。
据认为这是由于10分钟的混合·粉碎，铊离子Tl+扩散至氯化钾KCl粒子中，形成铊活性氯化钾(KCl：Tl+)。
此外，可知在进行了30分钟和60分钟混合·粉碎的第2实施例E32和第3实施例E33中，与第1实施例E31相比，发光峰的强度进一步增加。
(E)铊活性溴化钾粉末的实施例
接着，以下述情况为例进行说明。制作作为碱金属卤化物系闪烁体粉末的铊活性溴化钾粉末时，使用溴化钾KBr作为母体碱金属卤化物，使用溴化铊TlBr作为添加物来进行制造。
该情况下，制造方法与使用碘化铯CsI作为母体碱金属卤化物，使用碘化铊TlI作为添加物来进行制造的情况相同，因此仅对发光光谱测定结果进行说明。
需要说明的是，作为溴化钾KBr，使用具有珠状形状且具有10目以下粒径的纯度99.9％的物质。
此外，作为溴化铊TlBr，使用纯度99.9％的物质。
在玛瑙乳钵(内径外径深度38mm)中加入10g溴化钾KCl，用研磨棒粉碎10分钟(＝第1规定时长)，接着加入0.024g(浓度0.1mol％)溴化铊TlBr。称量75g该状态的试样，加入内径约为的模具，以1000kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第1实施例E41。
进一步共进行30分钟粉碎、混合，称量75g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以1000kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第2实施例E42。
进一步共进行60分钟粉碎、混合，称量75g该时刻下得到的试样，加入内径约为的模具中，以1000kgf的力进行1分钟压制，将得到的外径的颗粒作为第3实施例E43。
接着，以与上述铊活性氯化钾粉末的实施例相同的条件进行发光光谱测定。
这些结果如下：在进行了10分钟混合·粉碎的第1实施例E41中，发光峰与原本的铊活性氯溴化钾KBr：Tl+的闪烁体发光的发光峰同样。
据认为这是由于10分钟的混合·粉碎，铊离子Tl+扩散至溴化钾KBr粒子中，形成铊活性溴化钾(KBr：Tl+)。
此外，可知在进行了30分钟和60分钟混合·粉碎的第2实施例E42和第3实施例E43中，与第1实施例E31相比，发光峰的强度进一步增加。
以上，对于两个以上的实施例进行说明，对于含有上述的其他母体的碱金属卤化物和发光中心的离子的其他添加物，也同样适用。
符号说明
S12…碱金属卤化物粉末粉碎工序(第1工序)
S14…添加物添加工序(第2工序)
S22…碘化铯粉碎工序(第1工序)
S24…碘化铊添加工序(第2工序)
S15、S25…粉碎·混合工序(第2工序)
S16、S26…粉碎·混合经过时长判别工序(第2工序)
S17、S27…压制成型工序

Claims (11)

1.一种碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法，其中，
在成为母体的碱金属卤化物粉末中添加含有成为发光中心的离子的添加物，
施加提供冲击力、剪切力、剪切应力或摩擦力的机械能，以对所述碱金属卤化物粉末和所述添加物进行粉碎或混合，
从而使所述成为发光中心的所述离子掺杂于母体碱金属卤化物中，得到碱金属卤化物系闪烁体粉末。
2.如权利要求1所述的碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法，其中，所述碱金属卤化物包含选自由LiF、LiCl、LiBr、LiI、NaF、NaCl、NaBr、NaI、KF、KCl、KBr、KI、RbF、RbCl、RbBr、RbI、CsF、CsCl、CsBr、CsI和它们的混晶系构成的组中的物质。
3.如权利要求1所述的碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法，其中，所述离子选自由Tl+、In+、Sn2+、Bi3+、Cu+、Tb3+、Eu3+、Ce3+构成的组，
所述添加物与所述离子对应地选自由所述离子的相应卤化物、TlCl、TlBr、TlI、InCl、InBr、InI、SnCl2、SnBr2、SnI2、BiCl3、BiBr3、BiI3、CuI、TbCl3、TbBr3、TbI3、EuCl3、EuBr3、EuI3、CeCl3、CeBr3、CeI3构成的组。
4.如权利要求1所述的碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法，其中，用研钵、转动磨、行星磨、喷射磨等机械装置进行所述机械能的施加。
5.如权利要求1所述的碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法，其中，施加所述机械能的时长设定为下述时长以上：照射规定的激发光时得到的发光光谱从所述碱金属卤化物粉末的发光光谱变化为以所述离子为发光中心的所期望的碱金属卤化物系闪烁体粉末的发光光谱的时长，所述激发光包括X射线。
6.如权利要求1所述的碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法，其中，以相对于所述碱金属卤化物粉末达到规定mol％的方式添加所述添加物，
对于所述规定mol％，以所述添加物的mol％为变量，测定碱金属卤化物系闪烁体单晶的最大发光波长的强度，将所述规定mol％设定为这种的情况下该强度取得最大值时的mol％。
7.如权利要求6所述的碱金属卤化物系闪烁体粉末的制造方法，其中，所述规定mol％设定为0.01mol％～2.0mol％。
8.一种闪烁体材料的制造方法，其具备：
在成为母体的碱金属卤化物粉末中添加含有成为发光中心的离子的添加物的过程；
施加提供冲击力、剪切力、剪切应力或摩擦力的机械能，以对所述碱金属卤化物粉末和所述添加物进行粉碎或混合，从而使所述成为发光中心的所述离子掺杂于母体碱金属卤化物中，生成碱金属卤化物系闪烁体粉末的过程；
称量生成的所述碱金属卤化物系闪烁体粉末的过程；和
将经所述称量的所述碱金属卤化物系闪烁体粉末加入模具中，以规定压力进行压制，来制造闪烁体片的过程。
9.如权利要求8所述的闪烁体材料的制造方法，其中，以所述规定压力进行压制时，在将所述模具加温至规定温度的状态进行热压制。
10.如权利要求8所述的闪烁体材料的制造方法，其具备：以所述规定压力压制后，在片材单面上粘贴Al膜等反射板的过程。
11.一种闪烁体材料的制造方法，其具备：
在成为母体的碱金属卤化物粉末中添加含有成为发光中心的离子的添加物的过程；
施加提供冲击力、剪切力、剪切应力或摩擦力的机械能，以对所述碱金属卤化物粉末和所述添加物进行粉碎或混合，从而使所述成为发光中心的所述离子掺杂于母体碱金属卤化物中，生成碱金属卤化物系闪烁体粉末的过程；
称量生成的所述碱金属卤化物系闪烁体粉末的过程；和
将经所述称量的所述碱金属卤化物系闪烁体粉末填充至形成有网格(格子)的框中，来制造闪烁体单元的过程。
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