ES2599727T3 - Cristal de tipo granate para centelleador y detector de radiación que utiliza el mismo - Google Patents

Cristal de tipo granate para centelleador y detector de radiación que utiliza el mismo Download PDF

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ES2599727T3 ES12742388.7T ES12742388T ES2599727T3 ES 2599727 T3 ES2599727 T3 ES 2599727T3 ES 12742388 T ES12742388 T ES 12742388T ES 2599727 T3 ES2599727 T3 ES 2599727T3
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Takayuki Yanagida
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Abstract

Monocristal de tipo granate para un centelleador que está representado por la fórmula general (1), (2) o (3), Gd3-x-yCexREyAl5-5 zGazO12 (1) en el que en la fórmula (1), 0,003 £ x £ 0,15, 0 £ y £ 0,1, 2,5 £ z £ 3,5, y RE representa por lo menos uno seleccionado de entre Y e Yb, Gd3-a-bCeaLubAl5-cGacO12 (2) en el que en la fórmula (2), 0,0001 £ a £ 0,15, 0,1 < b £ 3, y 3 < c £ 4,5, Gd3-p-qCepRE'qAl5-rGarO12 (3) en el que en la fórmula (3), 0,0001 £ p £ 0,15, 0,5 £ q £ 3, 2 £ r £ 4, y RE' representa Y, en el que una cantidad de luminiscencia mediante excitación por rayos g es 20.000 fotones/MeV o más.

Description

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material de la cámara y cuarzo como material de la ventana, e incluye una bomba giratoria para hacer que sea posible controlar la atmósfera. Es un aparato en el que puede fijarse el grado de vacío para que no sea mayor de 0,13 Pa (1 x 10-3 Torr) antes de la sustitución del gas. Además, en la cámara del mismo, pueden introducirse gas Ar, N2, H2, O2 y similares mediante un caudalímetro de gas adicional, a una velocidad de flujo ajustada con precisión.
Utilizando el aparato, la materia prima preparada mediante el método descrito anteriormente se pone en el crisol, se evacua el aire del interior del horno para crear un alto grado de estado de vacío, y se introduce en el horno gas Ar o un gas mixto que contiene gas Ar y gas O2. De esta manera, se forma en el interior del horno una atmósfera de gas inerte o una atmósfera de una baja presión parcial de oxígeno, y se aplica lentamente potencia de alta frecuencia al serpentín de calentamiento por inducción de alta frecuencia para calentar el crisol, mediante lo cual se funde por completo la materia prima en el crisol.
A continuación, el cristal simiente se eleva lentamente a una velocidad predeterminada, y el extremo delantero del mismo se pone en contacto con el orificio fino de la parte inferior del crisol y se permite que se adapte suficientemente al orificio. Después de eso, mientras se ajusta la temperatura de la masa fundida, se hace descender un vástago de tracción descendente para permitir que crezca el cristal.
Como cristal simiente, es preferible utilizar materiales que son equivalentes al objeto del crecimiento cristalino o presentan una estructura y composición próximas a las del objeto, pero la presente invención no se limita a estos. También es preferible utilizar un cristal simiente que presenta orientación definida.
En el punto en el tiempo en el que se cristalizan todos los materiales preparados y se agota la masa fundida, termina el crecimiento cristalino. Mientras tanto, con el fin de mantener de manera uniforme la composición y el alargamiento del cristal, puede emplearse un instrumento para cargar de manera continua la materia prima.
Los monocristales de tipo granate representados por las fórmulas (1) a (3) también presentan las ventajas de que el punto de fusión de los mismos es bajo y se producen fácilmente monocristales en grandes cantidades. Específicamente, el punto de fusión de los monocristales de tipo granate representados por las fórmulas (1) a (3) puede estar en un intervalo de 1.700ºC a 1.900ºC. Por ejemplo, el punto de fusión de Lu3Al5O12 e Y3Al5O12 es de 1.980ºC y 1.930ºC, respectivamente, que es una temperatura alta. Sin embargo, puesto que el punto de fusión del monocristal de la presente invención es bajo, es posible reducir el daño a un material aislante y el daño a un crisol cuando se utiliza el crisol para preparar cristales. También es posible obtener un efecto de reducción de la evaporación de óxido de galio como elemento constitutivo. Además, si z en la fórmula (1) es 3 o mayor, c en la fórmula (2) es mayor de 3, y r en la fórmula (3) es 3 o mayor, esto es preferible puesto que puede realizarse la producción en serie de manera más industrial.
Como otro ejemplo del método de producción del monocristal de tipo granate de la presente invención, se ejemplifica un método de preparación de cerámicas transparentes utilizando un aparato de sinterización en prensa isostática caliente. En este método, en primer lugar, las materias primas en polvo respectivas se ponen en un crisol de alúmina, se pone una tapa de alúmina sobre el crisol, y luego se sinterizan temporalmente los materiales durante 2 horas a 1.500ºC. El polvo centelleador que se ha sometido a enfriamiento, lavado con agua pura y secado se pulveriza con un molino de bolas durante 24 horas, obteniéndose de ese modo un polvo centelleador pulverizado que presenta un tamaño de partícula de 1 µma2 µm. Después de eso, se añade el 5% en peso de agua pura al polvo pulverizado y se realiza moldeo en prensa uniaxial a una presión de 500 kg/cm2. Posteriormente, se realiza prensado isostático en frío con la aplicación de una presión de 3 ton/cm2, obteniéndose de ese modo un material moldeado que presenta una densidad de aproximadamente el 64% de la densidad teórica. El material moldeado obtenido se pone en una gaceta, se pone una tapa sobre la gaceta, y se realiza sinterización primaria durante 3 horas a 1.750ºC, obteniéndose de ese modo un producto sinterizado que presenta una densidad del 98,5% o mayor de la densidad teórica.
En la presente memoria, cuando se realiza la sinterización en una atmósfera de hidrógeno, nitrógeno o argón, es preferible utilizar una gaceta de alúmina como gaceta, y cuando se realiza la sinterización a vacío, es preferible utilizar nitruro de boro. De esta manera, puede obtenerse de manera eficiente un monocristal de tipo granate deseado.
Resulta preferido que se eleve la temperatura a una velocidad de 50ºC/h desde 1.350ºC. De esta manera, puede obtenerse un producto sinterizado uniforme que presenta una alta densidad.
Después de eso, finalmente, se realiza la sinterización en prensa isostática caliente en las condiciones de 1.550ºC, 3 horas y 1.000 atm. De esta manera, puede obtenerse un producto sinterizado que presenta la misma densidad que la densidad teórica.
El monocristal de tipo granate de la presente invención es un cristal para un centelleador. Si se combina con un receptor de luz, el cristal puede utilizarse como detector de radiación. Además, el cristal puede utilizarse en un aparato de examen radiológico que se caracteriza por que incluye esos detectores de radiación como detectores de radiación. Los ejemplos del aparato de examen radiológico incluyen PET, tomografía computerizada de emisión de
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[Tabla 1]
Densidad
Longitud Tiempo de Tiempo de Cantidad de
teórica
de onda de extinción de extinción de luminiscencia
(g/cm3)
emisión pico (nm) fluorescencia que resulta de la excitación con rayos γ (ns) fluorescencia que resulta de la excitación con ultravioleta a 250 nm (longitud de onda de emisión de 530 nm) (ns) en el momento de la excitación con rayos γ (fotón/MeV)
(Ejemplo A1) Gd2,997Ce0,003Ga2,2Al2,8O12
6,4 535 95,7 97,7 (87%) 205 (13%) 36.000
(Ejemplo A2) Gd2,997Ce0,003Ga3Al2O12
6,6 520 71,2 72 (96%) 385 (4%) 40.000
(Ejemplo A3) Gd2,97Ce0,03Ga3Al2O12
6,6 520 71,1 69 (100%) 46.000
(Ejemplo A4) Gd2,85Ce0,15Ga3Al2O12
6,6 520 63 9 (8%) 55 (92%) 42.000
(Ejemplo A5) Gd2,97Ce0,03Ga3Al2O12
6,6 520 68 (95%) 151 (5%) 63 (95%) 255 (5%) 23.000
(Ejemplo A6) Gd2,97Ce0,03Ga4Al1O12
6,9 515 49 (85%) 256 (15%) 52 (85%) 12 (15%) 20.000
(Ejemplo A7) Gd2,87Y0,1Ce0,03Ga3Al2O12
6,6 520 68 65 (100%) 43.000
[Tabla 2]
Densidad teórica (g/cm3)
Longitud de onda de emisión pico (nm) Tiempo de extinción de fluorescencia que resulta de la excitación con rayos γ (ns) Tiempo de extinción de fluorescencia que resulta de la excitación con ultravioleta a 250 nm (longitud de onda de emisión de 530 nm) (ns) Cantidad de luminiscencia en el momento de la excitación con rayos γ (fotón/MeV)
(Ejemplo comparativo A1) Gd2,97Ce0,03Al5O12
6,0 540 - 78 (82%) 300 (18%) 500
(Ejemplo comparativo A2) Gd2,994Ce0,006Al4Ga1O12
6,2 540 266 85,3 (85%) 277 (15%) 15.000
(Ejemplo comparativo A3) Gd2,97Ce0,03Ga5O12
7,1 - - - 0
Tal como se muestra en la figura 3, en los cristales obtenidos en el ejemplo A3, un pico de emisión derivado de la emisión desde el nivel 4f4f de Gd3+ era extremadamente débil. Por otra parte, tal como se muestra en la figura 4, en el cristal del ejemplo comparativo A1, se confirmó un pico de emisión derivado de la emisión desde el nivel 4f5d de
Ce3+
10 alrededor de la longitud de onda de emisión de 530 nm, y se confirmó un pico de emisión derivado de la emisión desde el nivel 4f4f de Gd3+ alrededor de la longitud de onda de emisión de 312 nm.
Además, tal como se muestra en los ejemplos A2 a A4 de la tabla 1, a medida que aumentó la concentración de Ce, se acortó la vida de fluorescencia. El contenido de un componente de larga duración de 385 ns confirmado en el 15 ejemplo A2 disminuyó a medida que aumentó la concentración de Ce. Se considera que se genera el componente de larga duración como resultado de la transición de energía de un nivel de energía de Gd3+ a un nivel de energía de Ce3+, y se considera que a medida que aumenta la concentración de Ce, se intensifica la probabilidad de una transición de energía, mediante lo cual disminuye el contenido de un componente de larga duración. Además, también aumentó la cantidad de luminiscencia y se volvió máxima en el cristal del ejemplo A3. A partir de estos 20 resultados de medición, es posible confirmar la aparición de un fenómeno de transición de energía de un nivel de
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energía de Gd3+ a un nivel de energía de Ce3+ .
Además, para los cristales del ejemplo A3 y los ejemplos comparativos A1 y A2, se midió la vida de fluorescencia (tiempo de extinción de fluorescencia) respectivamente con respecto a la emisión desde el nivel 4f5d de Ce3+ alrededor de la longitud de onda de emisión de 530 nm y la emisión desde el nivel 4f4f de Gd3+ alrededor de la longitud de onda de emisión de 312 nm, a partir de una curva de extinción de fluorescencia observada mediante fotoluminiscencia. Se muestran los resultados en la tabla 3.
[Tabla 3]
Duración de vida de fluorescencia Longitud de onda de excitación de 450 nm Longitud de onda de emisión de 530 nm
Duración de vida de fluorescencia Longitud de onda de excitación de 250 nm Longitud de onda de emisión de 530 nm Duración de vida de fluorescencia Longitud de onda de excitación de 250 nm Longitud de onda de emisión de 312 nm
(Ejemplo comparativo A1) Gd2,97Ce0,03Al5O12
64 ns (100%) 78 ns (82%) 380 ns (18%) 24 µs (15%) 235 µs (85%)
(Ejemplo comparativo A2) Gd2,994Ce0,006Al4Ga1O12
61 ns (100%) 85,3 ns (85%) 277 ns (15%) 137 µs (100%)
(Ejemplo A3) Gd2,97Ce0,03Ga3Al2O12
51 ns (100%) 69 ns (100%) 1,4 µs (72%) 10 µs (28%)
Tal como se muestra en la tabla 3, cuando se excitó directamente la emisión desde el nivel 4f5d de Ce3+ alrededor de la longitud de onda de emisión de 530 nm con la longitud de onda de excitación de 450 nm, se observó una vida de fluorescencia de 44 ns a 55 ns, aumentó la concentración de Ga, y se acortó la vida de fluorescencia. Además, cuando se excitó la emisión desde el nivel 4f5d de Ce3+ con la longitud de onda de excitación de 250 nm que es la longitud de onda de excitación de la emisión desde el nivel 4f4f de Gd3+, aumentó la concentración de Ga, y se acortó la vida de fluorescencia. Además, en los ejemplos comparativos A1 y A2, se confirmó un componente de larga duración que presenta una vida de aproximadamente 300 ns, pero no se confirmó un componente de larga duración en el ejemplo A3. Cuando se excitó la emisión desde el nivel 4f4f de Gd3+ a una longitud de onda de emisión de 312 nm con una longitud de onda de 250 nm, se obtuvo una vida de fluorescencia de varios µs a 235 µs, aumentó la concentración de Ga, y se acortó la vida de fluorescencia. A partir de los resultados de medición anteriores, es posible confirmar la aparición de un fenómeno de transición de energía de un nivel de energía de Gd3+ a un nivel de energía de Ce3+ .
También se irradiaron los cristales obtenidos en el ejemplo A3 con rayos γ procedentes de 137Cs, y se midió un espectro de energía de los mismos utilizando un PMT. Se muestra el resultado en la figura 5. La resolución energética del mismo era del 3,6%.
La figura 6 muestra un espectro de energía obtenido adhiriendo los cristales obtenidos en el ejemplo A3 a un tubo fotomultiplicador utilizando un adhesivo óptico e irradiando el cristal con rayos de neutrones procedente de 252Cf. Se confirmó un pico de neutrones, que se forma cuando un rayo de neutrones emitido por una reacción (n,γ) entre Gd contenido en Gd2,97Ce0,03Ga3Al2O12 y un neutrón se absorbe en Gd2,97Ce0,03Ga3Al2O12.
Tal como se describió anteriormente, se descubrió que si se optimizan la concentración de Ga concentración y la concentración de Ce en el cristal de tipo granate activado por cerio representado por la fórmula (1), el cristal puede emitir una gran cantidad de luz, presentar un alto grado de resolución de energía, y puede reducir el tiempo de extinción de fluorescencia y el contenido de un componente de larga duración. Además, al presentar una longitud de onda de emisión pico alrededor de 460 nm a 550 nm, el cristal es adecuado para combinarse con un receptor de luz de un PD o Si-PM constituido por un semiconductor de silicio que muestra alta sensibilidad a una longitud de onda de 460 nm a 700 nm. También se encontró que la vida de fluorescencia del cristal es de aproximadamente 30 ns a 95 ns y el cristal es extremadamente excelente como material centelleador.
Todos los cristales obtenidos en los ejemplos A1 a A4, A6, y A7 y los ejemplos comparativos A2 y A3 eran monocristales transparentes, el cristal del ejemplo A5 era una cerámica transparente, y el cristal del ejemplo comparativo A1 era un policristal opaco.
(Ejemplo B1)
Mediante un método de microtracción descendente, se preparó un cristal de tipo granate representado por una composición de Gd0,97Lu2Ce0,03Ga3,1Al1,9O12.
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[Tabla 7]
Densidad
Longitud de Tiempo de Tiempo de Cantidad de
teórica
onda de extinción de extinción de luminiscencia
(g/cm3)
emisión pico (nm) fluorescencia que resulta de la excitación con rayos γ (ns) fluorescencia que resulta de la excitación con ultravioleta a 250 nm (longitud de onda de emisión de 530 nm) (ns) en el momento de la excitación con rayos γ (fotón/MeV)
(Ejemplo C1) Gd1,97Y1Ce0,03Ga3,1Al1,9O12
6,5 520 55 (84%) 11 (16%) 5 (5%) 49 (95%) 36.000
(Ejemplo C2) Gd1,997Y1Ce0,003Ga3,1Al1,9O12
6,5 520 56 (92%) 240 (8%) 51 (89%) 120 (11%) 42.000
(Ejemplo C3) Gd1,85Y1Ce0,15Ga3,1Al1,9O12
6,5 520 50 8 (8%) 45 (92%) 48.000
(Ejemplo C4) Gd1,97Y1Ce0,03Ga4Al1O12
6,6 510 61 (87%) 23 (13%) 20 (15%) 58 (85%) 40.000
(Ejemplo C5) Gd1Y1,97Ce0,3Ga3,1Al3O12
5,3 520 54 5 (5%) 48 (95%) 33.000
(Ejemplo C6) Gd1Y1,97Ce0,03Ga4Al1O12
5,4 510 48 7 (3%) 42 (97%) 28.000
(Ejemplo C7) Y2,97Ce0,03Ga3,1Al1,9O12
5,3 500 58 52 33.000
(Ejemplo C8) Gd1,997Y1Ce0,03Ga2,2Al2,8O12
6,0 520 86 76 28.000
(Ejemplo C9) Gd1,97Y1Ce0,03Ga3,1Al1,9O12
6,2 520 29 (16%) 73 (84%) 32 (65%) 86 (35%) 48.000
(Ejemplo C10) Y2,97Ce0,03Ga3,1Al1,9O12
5,3 500 58 (92%) 112 (8%) 52 (95%) 211 (5%) 25.000
[Tabla 8]
Densidad teórica (g/cm3)
Longitud de onda de emisión pico (nm) Tiempo de extinción de fluorescencia que resulta de la excitación con rayos γ (ns) Tiempo de extinción de fluorescencia que resulta de la excitación con ultravioleta a 250 nm (longitud de onda de emisión de 530 nm) (ns) Cantidad de luminiscencia en el momento de la excitación con rayos γ (fotón/MeV)
(Ejemplo comparativo C1) Y2,97Ce0,03Al5O12
4,6 480 78 (90%) 350 (10%) 70 9.000
(Ejemplo comparativo C2) Y2,97Ce0,03Ga5O12
5,8 - - - 0
(Ejemplo comparativo C3) Gd1,97Y1Ce0,03Al5O12
5,5 540 111 58 (73%) 224 (27%) 11.000
(Ejemplo comparativo C4) Gd1,97Y1Ce0,03Al4Ga1O12
5,7 540 107 78,5 (78%) 189 (22%) 14.000
(Ejemplo comparativo C5) Gd1,97Y1Ce0,03Ga5O12
6,7 0
Tal como se muestra en la figura 9, en los cristales obtenidos en el ejemplo C1, un pico de emisión derivado de la emisión desde el nivel 4f4f de Gd3+ era extremadamente débil. Por otra parte, tal como se muestra en la figura 10, en
10 el cristal del ejemplo comparativo C3, se confirmó un pico de emisión derivado de la emisión desde el nivel 4f5d de Ce3+ alrededor de la longitud de onda de emisión de 530 nm, y un pico de emisión derivado de la emisión desde el nivel 4f4f de Gd3+ alrededor de la longitud de onda de emisión de 312 nm.
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013065605A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 株式会社東芝 固体シンチレータおよびそれを用いた電子線検出器
JP6204785B2 (ja) * 2012-10-24 2017-09-27 株式会社松風 可視光線硬化型の歯科用硬化性組成物及びその存在識別方法
EP3489328A1 (en) * 2012-11-14 2019-05-29 Koninklijke Philips N.V. Scintillator material
DE112014000521B4 (de) 2013-01-23 2023-05-11 University Of Tennessee Research Foundation Vorrichtung umfassend einen szintillator vom granat-typ und einen photodetektor sowie verfahren umfassend die verwendung dieser vorrichtung
WO2015034957A1 (en) * 2013-09-03 2015-03-12 Prescient Imaging LLC Low noise transmission scan simultaneous with positron emission tomography
US20150092912A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-02 General Electric Company Systems and methods for filtering emissions from scintillators
JP5620562B1 (ja) * 2013-10-23 2014-11-05 株式会社光波 単結晶蛍光体及び発光装置
RU2664114C2 (ru) * 2013-12-17 2018-08-15 Конинклейке Филипс Н.В. Сцинтилляционный состав на основе граната
JP6630879B2 (ja) 2014-05-01 2020-01-15 株式会社 東北テクノアーチ 発光体及び放射線検出器
US20160033659A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 Board Of Trustees Of Northern Illinois University High performance computing for three dimensional proton computed tomography
JP5749845B2 (ja) * 2014-09-18 2015-07-15 株式会社光波 蛍光体含有部材及び発光装置
JP6394705B2 (ja) * 2014-09-30 2018-09-26 日立金属株式会社 蛍光材料、シンチレータ、シンチレータアレイ、並びに放射線検出器
US9580650B1 (en) * 2014-12-25 2017-02-28 DM Lighting Technologies Inc. Method of manufacturing Ce:YAG polycrystalline phosphor
US10809393B2 (en) * 2015-04-23 2020-10-20 Fermi Research Alliance, Llc Monocrystal-based microchannel plate image intensifier
US10150914B2 (en) 2015-11-25 2018-12-11 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Ceramic phoswich with fused optical elements, method of manufacture thereof and articles comprising the same
US10197685B2 (en) * 2015-12-01 2019-02-05 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Method for controlling gallium content in gadolinium-gallium garnet scintillators
US10961452B2 (en) 2015-12-01 2021-03-30 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Method for controlling gallium content in gadolinium-gallium garnet scintillators
US10000698B2 (en) 2016-03-08 2018-06-19 Lawrence Livermore National Security, Llc Transparent ceramic garnet scintillator detector for positron emission tomography
KR101754019B1 (ko) * 2016-03-28 2017-08-11 (주) 제이에스테크윈 섬광체에의 광증배관 장착구조
JP6776671B2 (ja) * 2016-07-08 2020-10-28 日立金属株式会社 蛍光材料、セラミックシンチレータおよび放射線検出器、並びに蛍光材料の製造方法
CN106673639B (zh) * 2017-01-03 2020-01-14 中国科学院上海光学精密机械研究所 共掺杂钇铝石榴石闪烁透明陶瓷及其制备方法
RU2646407C1 (ru) 2017-06-02 2018-03-05 Открытое акционерное общество "ФОМОС-МАТЕРИАЛС" Монокристалл со структурой граната для сцинтилляционных датчиков и способ его получения
JP2019102456A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 ガタン インコーポレイテッドＧａｔａｎ Ｉｎｃ． 電子顕微鏡法のための高密度高速発光体
RU2682554C1 (ru) * 2017-12-28 2019-03-19 Федеральное государственное унитарное предприятие "Институт химических реактивов и особо чистых химических веществ Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" Способ получения поликристаллических сцинтилляционных материалов в форме порошков
DE112019001492T5 (de) 2018-03-23 2021-01-07 Tdk Corporation Leuchtstoff und lichtquellenvorrichtung
WO2019208477A1 (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 三菱マテリアル株式会社 α線測定装置
WO2021031141A1 (zh) * 2019-08-21 2021-02-25 眉山博雅新材料有限公司 无需退火的氧化物晶体生长方法及设备
US11326099B2 (en) 2019-10-30 2022-05-10 GE Precision Healthcare LLC Ceramic scintillator based on cubic garnet compositions for positron emission tomography (PET)
JP7459593B2 (ja) 2020-03-19 2024-04-02 株式会社プロテリアル セラミック蛍光材料、シンチレータアレイ、放射線検出器および放射線コンピュータ断層撮影装置
EP3954810A4 (en) * 2020-06-05 2022-05-04 Meishan Boya Advanced Materials Co., Ltd. METHOD AND DEVICE FOR GROWING HIGHLY UNIFORM CRYSTALS WITHOUT ANNEALING
US11624126B2 (en) 2020-06-16 2023-04-11 Ohio State Innovation Foundation Deposition of single phase beta-(AlxGa1-x)2O3 thin films with 0.28< =x<=0.7 on beta Ga2O3(100) or (−201) substrates by chemical vapor deposition
RU2748274C1 (ru) * 2020-09-01 2021-05-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук Состав и способ синтеза сцинтилляционной керамики на основе нанопорошка
US11994646B2 (en) * 2021-03-12 2024-05-28 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Garnet scintillator compositions for downhole oil and gas explorations

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999033934A1 (fr) * 1997-12-24 1999-07-08 Hitachi Medical Corporation Luminophores et detecteurs de rayonnement et unites de tomodensitometrie formes a partir de ces luminophores
JP4290282B2 (ja) * 1999-06-23 2009-07-01 株式会社日立メディコ 酸化物蛍光体及びそれを用いた放射線検出器、並びにｘ線ｃｔ装置
JP4623403B2 (ja) * 2000-04-06 2011-02-02 日立金属株式会社 セラミックス、セラミックス粉末の製造方法及びセラミックスの製造方法。
JP4521929B2 (ja) * 2000-04-26 2010-08-11 株式会社日立メディコ 蛍光体及びそれを用いた放射線検出器及びｘ線ｃｔ装置
JP4683719B2 (ja) * 2000-12-21 2011-05-18 株式会社日立メディコ 酸化物蛍光体及びそれを用いた放射線検出器、並びにｘ線ｃｔ装置
US6630077B2 (en) 2001-10-11 2003-10-07 General Electric Company Terbium- or lutetium - containing garnet phosphors and scintillators for detection of high-energy radiation
US7008558B2 (en) 2001-10-11 2006-03-07 General Electric Company Terbium or lutetium containing scintillator compositions having increased resistance to radiation damage
US6793848B2 (en) 2001-10-11 2004-09-21 General Electric Company Terbium or lutetium containing garnet scintillators having increased resistance to radiation damage
JP2005095514A (ja) * 2003-09-26 2005-04-14 Hitachi Medical Corp 放射線検出器及びそれを用いたｘ線ｃｔ装置
RU2389835C2 (ru) 2004-11-08 2010-05-20 Тохоку Текно Арч Ко., Лтд. Pr-СОДЕРЖАЩИЙ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ МОНОКРИСТАЛЛ, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, ДЕТЕКТОР ИЗЛУЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ОБСЛЕДОВАНИЯ
CN102127440A (zh) * 2004-12-21 2011-07-20 日立金属株式会社 荧光材料及其制造方法,使用荧光材料的放射线检测器,与x射线ct装置
US7753553B2 (en) * 2005-06-02 2010-07-13 Koniklijke Philips Electronics N.V. Illumination system comprising color deficiency compensating luminescent material
JP4692890B2 (ja) * 2006-02-14 2011-06-01 日立金属株式会社 蛍光材料およびそれを用いた放射線検出器
US8013506B2 (en) * 2006-12-12 2011-09-06 Prysm, Inc. Organic compounds for adjusting phosphor chromaticity
JP5212115B2 (ja) 2007-02-02 2013-06-19 日立金属株式会社 蛍光材料およびそれを用いたシンチレータ並びに放射線検出器
JP5521273B2 (ja) * 2007-06-01 2014-06-11 日立化成株式会社 シンチレータ用単結晶、シンチレータ用単結晶を製造するための熱処理方法、及びシンチレータ用単結晶の製造方法
JP2009046610A (ja) * 2007-08-21 2009-03-05 Hitachi Metals Ltd シンチレータ
US8269420B2 (en) * 2007-10-12 2012-09-18 Sony Corporation Illuminating device having fluorescent lamp, display apparatus including the same, and light-diffusing film
TW200916559A (en) * 2007-10-15 2009-04-16 Univ Nat Cheng Kung Fluorescent material having gadolinium aluminum garnet structure
RU2388017C1 (ru) * 2009-02-12 2010-04-27 Закрытое акционерное общество "СНИИП-КОНВЭЛ" Пленочный сцинтиллятор для регистрации бета- и фотонного излучений

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