JP2000171563A - セラミックシンチレータの製造方法、セラミックシンチレータ、シンチレータブロック、ｘ線検出器およびｘ線ｃｔ撮像装置 - Google Patents
セラミックシンチレータの製造方法、セラミックシンチレータ、シンチレータブロック、ｘ線検出器およびｘ線ｃｔ撮像装置Info
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- JP2000171563A JP2000171563A JP27516399A JP27516399A JP2000171563A JP 2000171563 A JP2000171563 A JP 2000171563A JP 27516399 A JP27516399 A JP 27516399A JP 27516399 A JP27516399 A JP 27516399A JP 2000171563 A JP2000171563 A JP 2000171563A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼結時の圧力、歪み、化学量論組成のずれ等
により発生する着色と、ダイシング等の加工時に発生す
る着色とを全面的に除去する。 【解決手段】 希土類オキシ硫化物焼結体を、イオウと
酸素の混合雰囲気中で９００℃〜１２００℃の温度によ
り熱処理を施し、焼結体の表面に島状の希土類酸化物相
を形成することにより、セラミックシンチレータを製造
する。したがって、このセラミックシンチレータは、希
土類オキシ硫化物からなる焼結体と、この焼結体の表面
に形成された希土類酸化物相と、を備え、かつ、前記焼
結体の前記表面で希土類硫化物相または前記希土類酸化
物相が分散状態にあることになり、光出力特性が改善さ
れる。
により発生する着色と、ダイシング等の加工時に発生す
る着色とを全面的に除去する。 【解決手段】 希土類オキシ硫化物焼結体を、イオウと
酸素の混合雰囲気中で９００℃〜１２００℃の温度によ
り熱処理を施し、焼結体の表面に島状の希土類酸化物相
を形成することにより、セラミックシンチレータを製造
する。したがって、このセラミックシンチレータは、希
土類オキシ硫化物からなる焼結体と、この焼結体の表面
に形成された希土類酸化物相と、を備え、かつ、前記焼
結体の前記表面で希土類硫化物相または前記希土類酸化
物相が分散状態にあることになり、光出力特性が改善さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミックシンチレータ
およびその製造方法に係り、特にＸ線，γ線，中性子線
等の放射線を検出する放射線検出器に適用して好適なセ
ラミックシンチレータおよびその製造方法に関する。
およびその製造方法に係り、特にＸ線，γ線，中性子線
等の放射線を検出する放射線検出器に適用して好適なセ
ラミックシンチレータおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シンチレータ（蛍光化剤）は、Ｘ線など
の放射線の刺激によって可視光または可視光に近い波長
の電磁波を放射する材料であり、シンチレーションカウ
ンタとして、例えばＸ線ＣＴ装置（Ｘ線断層像撮影装
置）の放射線検出器に用いられている。図１５はＸ線Ｃ
Ｔ装置における放射線検出器の概略構成を示したもので
ある。
の放射線の刺激によって可視光または可視光に近い波長
の電磁波を放射する材料であり、シンチレーションカウ
ンタとして、例えばＸ線ＣＴ装置（Ｘ線断層像撮影装
置）の放射線検出器に用いられている。図１５はＸ線Ｃ
Ｔ装置における放射線検出器の概略構成を示したもので
ある。
【０００３】同図において、放射線検出器は、シンチレ
ータ１と、シンチレータ１に光学的に結合するように配
置されたフォトダイオード２と、被見体を介して図の矢
印方向より入射するＸ線の刺激によってシンチレータ１
が発光する可視光量に応じてフォトダイオード２からの
出力を演算処理して画像化するコンピュータ処理部４
と、を備えている。
ータ１と、シンチレータ１に光学的に結合するように配
置されたフォトダイオード２と、被見体を介して図の矢
印方向より入射するＸ線の刺激によってシンチレータ１
が発光する可視光量に応じてフォトダイオード２からの
出力を演算処理して画像化するコンピュータ処理部４
と、を備えている。
【０００４】なお、図中の符号３は、放射線を透過させ
可視光を反射させる放射線透過型の可視光反射膜であ
る。以上のように放射線検出器に設けられたこの種のシ
ンチレータ１は、Ｘ線などの刺激による発光効率（感
度）が低下しないこと、残光（アフターグロー）が短い
こと、長時間のＸ線等の被爆により光出力が低下しない
こと（安定性が保証されていること）などが要求され
る。
可視光を反射させる放射線透過型の可視光反射膜であ
る。以上のように放射線検出器に設けられたこの種のシ
ンチレータ１は、Ｘ線などの刺激による発光効率（感
度）が低下しないこと、残光（アフターグロー）が短い
こと、長時間のＸ線等の被爆により光出力が低下しない
こと（安定性が保証されていること）などが要求され
る。
【０００５】従来、このようなシンチレータとしては、
例えばタングステン酸カドミウム（ＣｄＷＯ4），ヨウ
化ナトリウム（ＮａＩ），ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等
の単結晶体、立方晶系希土類酸化物セラミックス、ガド
リニウムオキシ硫化物：プラセオジム（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐ
ｒ），ガドリニウムオキシ硫化物：テルビウム（Ｇｄ 2
Ｏ2Ｓ：Ｔｂ）等の希土類オキシ硫化物セラミックスが
知られている。
例えばタングステン酸カドミウム（ＣｄＷＯ4），ヨウ
化ナトリウム（ＮａＩ），ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等
の単結晶体、立方晶系希土類酸化物セラミックス、ガド
リニウムオキシ硫化物：プラセオジム（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐ
ｒ），ガドリニウムオキシ硫化物：テルビウム（Ｇｄ 2
Ｏ2Ｓ：Ｔｂ）等の希土類オキシ硫化物セラミックスが
知られている。
【０００６】特に、（Ｇｄ1-x，Ｐｒx）2Ｏ2Ｓや（Ｇｄ
1-x-y，Ｐｒx，Ｃｅy）2Ｏ2Ｓなどの希土類オキシ硫化
物セラミックスは、Ｘ軸吸収係数が大きく発光の残光時
間が短く、Ｘ線検出用シンチレータとして望ましい。
1-x-y，Ｐｒx，Ｃｅy）2Ｏ2Ｓなどの希土類オキシ硫化
物セラミックスは、Ｘ軸吸収係数が大きく発光の残光時
間が短く、Ｘ線検出用シンチレータとして望ましい。
【０００７】なお、Ｐｒの賦活濃度、Ｔｂの賦活濃度、
Ｅｕの賦活濃度は、低すぎても、また、高すぎても発光
効率が低下する。
Ｅｕの賦活濃度は、低すぎても、また、高すぎても発光
効率が低下する。
【０００８】この種のセラミックシンチレータは高い検
出感度を得るため、透光性を有することが要求されてお
り、このような目的や要求に対応して上記希土類オキシ
硫化物セラミックスは、例えば原料粉末をホットプレス
法や熱間静水圧プレス（ＨＩＰ−Hot Isostatic Pressi
ng−）法などを用いて焼結させ、このセラミックス焼結
体からブレードソー、ワイヤーソーなどにより所望の形
状や寸法に切り出して、シンチレータとして用いられて
いる。
出感度を得るため、透光性を有することが要求されてお
り、このような目的や要求に対応して上記希土類オキシ
硫化物セラミックスは、例えば原料粉末をホットプレス
法や熱間静水圧プレス（ＨＩＰ−Hot Isostatic Pressi
ng−）法などを用いて焼結させ、このセラミックス焼結
体からブレードソー、ワイヤーソーなどにより所望の形
状や寸法に切り出して、シンチレータとして用いられて
いる。
【０００９】なお、ホットプレス法やＨＩＰ法により焼
結し、切り出したままでは、焼結時に歪みが生じたり圧
力が掛かること、出来上がった焼結体の組成が化学量論
比から僅かにずれること、などにより黒っぽく着色され
てしまう。組成の変動や歪み・着色は、光出力やアフタ
ーグローおよび安定性等を悪くすることになる。このよ
うなシンチレータ内部の着色を取り去ることを目的とし
て、水素または硫化水素と不活性ガスとの混合ガス等の
雰囲気中で、８００〜１４００℃で熱処理することも試
みられたが、完全に着色を取り去ることはできなかっ
た。
結し、切り出したままでは、焼結時に歪みが生じたり圧
力が掛かること、出来上がった焼結体の組成が化学量論
比から僅かにずれること、などにより黒っぽく着色され
てしまう。組成の変動や歪み・着色は、光出力やアフタ
ーグローおよび安定性等を悪くすることになる。このよ
うなシンチレータ内部の着色を取り去ることを目的とし
て、水素または硫化水素と不活性ガスとの混合ガス等の
雰囲気中で、８００〜１４００℃で熱処理することも試
みられたが、完全に着色を取り去ることはできなかっ
た。
【００１０】さらに、希土類オキシ硫化物焼結体からな
るセラミックシンチレータは、ホットプレス法やＨＩＰ
法などによる多結晶焼結体から切り出すことによって得
られるが、この切り出し工程を経ると、結晶が破砕され
ることによって発生する３〜５μｍの破砕層と、さらに
切り出しのときに加えられた圧力により着色された着色
層が生じている。
るセラミックシンチレータは、ホットプレス法やＨＩＰ
法などによる多結晶焼結体から切り出すことによって得
られるが、この切り出し工程を経ると、結晶が破砕され
ることによって発生する３〜５μｍの破砕層と、さらに
切り出しのときに加えられた圧力により着色された着色
層が生じている。
【００１１】この着色は、Ｘ線などの放射線により励起
されたときの発光効率を大幅に低下させる。表面層の着
色に起因する発光効率の低下に対する対策として、表面
層を腐食液により強制的に洗い流すことも提案されてい
るが、表面の着色を取り去ることができるだけであり、
焼結時に発生した内部の着色を取り去ることはできなか
った。さらに、表面に凹凸が形成されているため、腐食
液が破砕層の凹部の着色を優先的に取り去り、場合によ
っては３〜５μｍほどの溝を形成してしまうことにもな
る。すなわち、破砕層を伝わって５μｍ付近まで空洞化
されてしまうため、光が内部に籠もってしまい、例えば
フォトダイオードなどの光検出器に組み込んだときに、
光結合のマッチングが悪くなったり、光出力が低下する
などの問題が発生していた。
されたときの発光効率を大幅に低下させる。表面層の着
色に起因する発光効率の低下に対する対策として、表面
層を腐食液により強制的に洗い流すことも提案されてい
るが、表面の着色を取り去ることができるだけであり、
焼結時に発生した内部の着色を取り去ることはできなか
った。さらに、表面に凹凸が形成されているため、腐食
液が破砕層の凹部の着色を優先的に取り去り、場合によ
っては３〜５μｍほどの溝を形成してしまうことにもな
る。すなわち、破砕層を伝わって５μｍ付近まで空洞化
されてしまうため、光が内部に籠もってしまい、例えば
フォトダイオードなどの光検出器に組み込んだときに、
光結合のマッチングが悪くなったり、光出力が低下する
などの問題が発生していた。
【００１２】そこで従来は、焼結時に生じた内部の着色
と切り出しによって生じた表面の着色の両方を取り去る
ことを目的として、０．５〜２００ｐｐｍの酸素を含む
不活性雰囲気中で熱処理が行なわれていた（特開平６−
２０１８３４号公報参照）。
と切り出しによって生じた表面の着色の両方を取り去る
ことを目的として、０．５〜２００ｐｐｍの酸素を含む
不活性雰囲気中で熱処理が行なわれていた（特開平６−
２０１８３４号公報参照）。
【００１３】しかしながら、この方法によれば、歪みを
取り除くことと、化学量論比から酸素の欠損を埋めるこ
とはできるが、イオウの欠損を埋めることができないた
めに、アフターグローがやや長くなり、劣化や光出力の
点でも僅かに劣っていた。また、その表面層は、Ｍ2Ｏ3
層あるいはＭ2Ｏ2ＳＯ4層｛Ｍはイットリウム（Ｙ），
ランタン（Ｌａ），ガドリニウム（Ｇｄ）等｝により覆
われていたために、残光が長く発光効率の低いこれらの
層の成分が加わり、発光効率の改善・向上が損なわれ易
いという問題があった。
取り除くことと、化学量論比から酸素の欠損を埋めるこ
とはできるが、イオウの欠損を埋めることができないた
めに、アフターグローがやや長くなり、劣化や光出力の
点でも僅かに劣っていた。また、その表面層は、Ｍ2Ｏ3
層あるいはＭ2Ｏ2ＳＯ4層｛Ｍはイットリウム（Ｙ），
ランタン（Ｌａ），ガドリニウム（Ｇｄ）等｝により覆
われていたために、残光が長く発光効率の低いこれらの
層の成分が加わり、発光効率の改善・向上が損なわれ易
いという問題があった。
【００１４】また、イオウの欠損を埋めることができな
かったために生じる内部着色は、焼結体の部位に応じた
ばらつきとして発生しており、シンチレータピース同士
の特性の格差（ばらつき）が大きいという問題があっ
た。
かったために生じる内部着色は、焼結体の部位に応じた
ばらつきとして発生しており、シンチレータピース同士
の特性の格差（ばらつき）が大きいという問題があっ
た。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
に鑑みてなされたものであり、セラミックの焼結時に発
生する内部着色と、切り出し時に発生する表面着色とを
取り除くことにより、光出力特性が高く、アフターグロ
ーが短く、安定性に優れたセラミックシンチレータを提
供することを目的としている。
に鑑みてなされたものであり、セラミックの焼結時に発
生する内部着色と、切り出し時に発生する表面着色とを
取り除くことにより、光出力特性が高く、アフターグロ
ーが短く、安定性に優れたセラミックシンチレータを提
供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の構成に係るセラミックシンチレータ
の製造方法は、ＳＯ2およびＳＯ3の少なくとも１種を生
成する工程と、ＳＯ2およびＳＯ3の少なくとも１種と希
土類オキシ硫化物よりなる焼結体とを９００〜１２００
℃で反応させて前記焼結体の表面に希土類酸化物相を形
成する工程と、を有するものである。
め、本発明の第１の構成に係るセラミックシンチレータ
の製造方法は、ＳＯ2およびＳＯ3の少なくとも１種を生
成する工程と、ＳＯ2およびＳＯ3の少なくとも１種と希
土類オキシ硫化物よりなる焼結体とを９００〜１２００
℃で反応させて前記焼結体の表面に希土類酸化物相を形
成する工程と、を有するものである。
【００１７】また、本発明の第２の構成に係るセラミッ
クシンチレータの製造方法は、実質的に密閉され、か
つ、酸素を含有する容器中に希土類オキシ硫化物よりな
る焼結体および硫化物材料を配置し、９００〜１２００
℃で熱処理するようにしたものである。
クシンチレータの製造方法は、実質的に密閉され、か
つ、酸素を含有する容器中に希土類オキシ硫化物よりな
る焼結体および硫化物材料を配置し、９００〜１２００
℃で熱処理するようにしたものである。
【００１８】これらの第１および第２の構成に係るセラ
ミックシンチレータの製造方法を採用することにより、
焼結時に発生したイオウ欠損と、酸素欠損を埋めること
ができ、光出力の向上、アフターグローの短縮、劣化の
低減等が可能となる。
ミックシンチレータの製造方法を採用することにより、
焼結時に発生したイオウ欠損と、酸素欠損を埋めること
ができ、光出力の向上、アフターグローの短縮、劣化の
低減等が可能となる。
【００１９】また、本発明の第３の構成に係るセラミッ
クシンチレータの製造方法は、希土類オキシ硫化物から
なる焼結体と、この焼結体の表面に形成された希土類酸
化物相と、を備え、光出力特性を改善させたセラミック
シンチレータの製造方法であって、実質的に密閉され酸
素を含有する容器中に、希土類オキシ硫化物からなるシ
ンチレータの原材としての焼結体および硫化物を配置す
るプロセスと、前記容器中に配置された前記焼結体およ
び前記硫化物を９００〜１２００℃で熱処理するプロセ
スと、前記密閉容器より取り出され、表面に酸化物相お
よび硫化物相が析出した焼結体の表面を研磨するプロセ
スと、を備えることを特徴とする。
クシンチレータの製造方法は、希土類オキシ硫化物から
なる焼結体と、この焼結体の表面に形成された希土類酸
化物相と、を備え、光出力特性を改善させたセラミック
シンチレータの製造方法であって、実質的に密閉され酸
素を含有する容器中に、希土類オキシ硫化物からなるシ
ンチレータの原材としての焼結体および硫化物を配置す
るプロセスと、前記容器中に配置された前記焼結体およ
び前記硫化物を９００〜１２００℃で熱処理するプロセ
スと、前記密閉容器より取り出され、表面に酸化物相お
よび硫化物相が析出した焼結体の表面を研磨するプロセ
スと、を備えることを特徴とする。
【００２０】また、本発明の第４の構成に係るセラミッ
クシンチレータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体
と、この焼結体の表面に形成された希土類酸化物相とか
らなるものであって、前記焼結体の表面で希土類オキシ
硫化物相あるいは前記希土類酸化物相が分散状態にある
ものである。このような構成にすることにより、シンチ
レータの発光効率を向上させ、アフターグローを短かく
し、劣化を低減することが可能となる。
クシンチレータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体
と、この焼結体の表面に形成された希土類酸化物相とか
らなるものであって、前記焼結体の表面で希土類オキシ
硫化物相あるいは前記希土類酸化物相が分散状態にある
ものである。このような構成にすることにより、シンチ
レータの発光効率を向上させ、アフターグローを短かく
し、劣化を低減することが可能となる。
【００２１】また、本発明の第５の構成に係るセラミッ
クシンチレータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体
と、この焼結体の表面に形成された希土類酸化物相とか
らなり、平均表面荒さＲａが０．０１以上０．８０μｍ
以下で構成したものである。このように構成することに
より、セラミックシンチレータと光学的に結合されるフ
ォトダイオードなどとのマッチング特性を良好とするこ
とが可能となり光出力特性を向上させることが可能とな
る。
クシンチレータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体
と、この焼結体の表面に形成された希土類酸化物相とか
らなり、平均表面荒さＲａが０．０１以上０．８０μｍ
以下で構成したものである。このように構成することに
より、セラミックシンチレータと光学的に結合されるフ
ォトダイオードなどとのマッチング特性を良好とするこ
とが可能となり光出力特性を向上させることが可能とな
る。
【００２２】また、本発明の第６の構成に係るシンチレ
ータブロックは、矩形の棒状に形成されたセラミックシ
ンチレータを縦横方向に複数集積させて構成されたシン
チレータブロックであって、前記セラミックシンチレー
タは、原材としての焼結体の表面で希土類硫化物相また
は前記希土類酸化物相が分散状態にあり、かつ、隣接す
るセラミックシンチレータの間には、反射材が介挿され
ていることを特徴としている。
ータブロックは、矩形の棒状に形成されたセラミックシ
ンチレータを縦横方向に複数集積させて構成されたシン
チレータブロックであって、前記セラミックシンチレー
タは、原材としての焼結体の表面で希土類硫化物相また
は前記希土類酸化物相が分散状態にあり、かつ、隣接す
るセラミックシンチレータの間には、反射材が介挿され
ていることを特徴としている。
【００２３】また、本発明の第７の構成に係るＸ線検出
器は、Ｘ線の入射方向を規制するコリメータと、反射材
を介して縦列方向に整列されたセラミックシンチレータ
よりなるシンチレータブロックと、このシンチレータブ
ロックの各セラミックシンチレータに対応してフォトダ
イオードが配列された光電変換部と、を備えるＸ線検出
器であって、前記セラミックシンチレータは、希土類オ
キシ硫化物からなる焼結体と、この焼結体の表面に形成
された希土類酸化物相と、を備えると共に、実質的に密
閉され酸素を含有する容器中に、希土類オキシ硫化物か
らなるシンチレータの原材としての焼結体および硫化物
を配置するプロセスと、前記容器中に配置された前記焼
結体および前記硫化物を９００〜１２００℃で熱処理す
るプロセスと、前記密閉容器より取り出され、表面に酸
化物相および硫化物相が析出した焼結体の表面を研磨す
るプロセスと、を経て形成されていることを特徴として
いる。
器は、Ｘ線の入射方向を規制するコリメータと、反射材
を介して縦列方向に整列されたセラミックシンチレータ
よりなるシンチレータブロックと、このシンチレータブ
ロックの各セラミックシンチレータに対応してフォトダ
イオードが配列された光電変換部と、を備えるＸ線検出
器であって、前記セラミックシンチレータは、希土類オ
キシ硫化物からなる焼結体と、この焼結体の表面に形成
された希土類酸化物相と、を備えると共に、実質的に密
閉され酸素を含有する容器中に、希土類オキシ硫化物か
らなるシンチレータの原材としての焼結体および硫化物
を配置するプロセスと、前記容器中に配置された前記焼
結体および前記硫化物を９００〜１２００℃で熱処理す
るプロセスと、前記密閉容器より取り出され、表面に酸
化物相および硫化物相が析出した焼結体の表面を研磨す
るプロセスと、を経て形成されていることを特徴として
いる。
【００２４】また、本発明の第８の構成に係るＸ線ＣＴ
撮像装置は、所定の角度で拡散する方向にＸ線を出射す
るＸ線管と、撮像対象を介して前記Ｘ線管より出射され
たＸ線を検出するためコリメータ，シンチレータブロッ
クおよび光電変換部を含むＸ線検出器と、前記光電変換
部の検出信号を入力して演算処理するコンピュータと、
このコンピュータの処理により再生されたＸ線による画
像を表示するディスプレイと、を備えるＸ線ＣＴ撮像装
置において、前記Ｘ線検出器のシンチレータブロック
は、反射材を介して縦列方向に整列された複数のセラミ
ックシンチレータよりなり、このセラミックシンチレー
タは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体と、この焼結
体の表面に形成された希土類酸化物相と、を備えると共
に、実質的に密閉され酸素を含有する容器中に、希土類
オキシ硫化物からなるシンチレータの原材としての焼結
体および硫化物を配置するプロセスと、前記容器中に配
置された前記焼結体および前記硫化物を９００〜１２０
０℃で熱処理するプロセスと、前記密閉容器より取り出
され、表面に酸化物相および硫化物相が析出した焼結体
の表面を研磨するプロセスと、を経て形成されているこ
とを特徴としている。
撮像装置は、所定の角度で拡散する方向にＸ線を出射す
るＸ線管と、撮像対象を介して前記Ｘ線管より出射され
たＸ線を検出するためコリメータ，シンチレータブロッ
クおよび光電変換部を含むＸ線検出器と、前記光電変換
部の検出信号を入力して演算処理するコンピュータと、
このコンピュータの処理により再生されたＸ線による画
像を表示するディスプレイと、を備えるＸ線ＣＴ撮像装
置において、前記Ｘ線検出器のシンチレータブロック
は、反射材を介して縦列方向に整列された複数のセラミ
ックシンチレータよりなり、このセラミックシンチレー
タは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体と、この焼結
体の表面に形成された希土類酸化物相と、を備えると共
に、実質的に密閉され酸素を含有する容器中に、希土類
オキシ硫化物からなるシンチレータの原材としての焼結
体および硫化物を配置するプロセスと、前記容器中に配
置された前記焼結体および前記硫化物を９００〜１２０
０℃で熱処理するプロセスと、前記密閉容器より取り出
され、表面に酸化物相および硫化物相が析出した焼結体
の表面を研磨するプロセスと、を経て形成されているこ
とを特徴としている。
【００２５】このように、第１ないし５の構成に係るセ
ラミックシンチレータおよびその製造方法を適用するこ
とにより、第６ないし第８の構成に係るシンチレータブ
ロック、Ｘ線検出器、Ｘ線ＣＴ撮像装置の光透過性能を
格段に向上させるセラミックシンチレータを提供するこ
とができることになる。
ラミックシンチレータおよびその製造方法を適用するこ
とにより、第６ないし第８の構成に係るシンチレータブ
ロック、Ｘ線検出器、Ｘ線ＣＴ撮像装置の光透過性能を
格段に向上させるセラミックシンチレータを提供するこ
とができることになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るセラミックシ
ンチレータおよびその製造方法の好適な実施形態につい
て添付図面を参照しながら詳細に説明する。
ンチレータおよびその製造方法の好適な実施形態につい
て添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】本発明に係るセラミックシンチレータに用
いられる希土類オキシ硫化物として好ましいものは、
（Ｍ1-x，Ｐｒx）2Ｏ２Ｓ、（Ｍ1-y，Ｔｂy）2Ｏ2Ｓ、
（Ｍ1-z，Ｅｕz）2Ｏ2Ｓ｛Ｍはイットリウム（Ｙ），ラ
ンタン（Ｌａ），ガドリニウム（Ｇｄ）｝などである。
特にＭがＧｄの場合には、Ｘ線吸収係数が大きいためＸ
線用シンチレータとして望ましい。なお、前記Ｐｒの賦
活濃度ｘ，Ｔｂの賦活濃度ｙ，Ｅｕの賦活濃度ｚは低す
ぎても高すぎても発光効率が低下するため、それぞれ ０．０００１＜ｘ＜０．０１， ０．００１＜ｙ＜０．２， ０．００１＜ｚ＜０．２ の範囲内に設定することが望ましい。
いられる希土類オキシ硫化物として好ましいものは、
（Ｍ1-x，Ｐｒx）2Ｏ２Ｓ、（Ｍ1-y，Ｔｂy）2Ｏ2Ｓ、
（Ｍ1-z，Ｅｕz）2Ｏ2Ｓ｛Ｍはイットリウム（Ｙ），ラ
ンタン（Ｌａ），ガドリニウム（Ｇｄ）｝などである。
特にＭがＧｄの場合には、Ｘ線吸収係数が大きいためＸ
線用シンチレータとして望ましい。なお、前記Ｐｒの賦
活濃度ｘ，Ｔｂの賦活濃度ｙ，Ｅｕの賦活濃度ｚは低す
ぎても高すぎても発光効率が低下するため、それぞれ ０．０００１＜ｘ＜０．０１， ０．００１＜ｙ＜０．２， ０．００１＜ｚ＜０．２ の範囲内に設定することが望ましい。
【００２８】本発明の第１実施形態に係るセラミックシ
ンチレータにおいて、希土類オキシ硫化物相あるいは希
土類酸化物相が分散状態にあるとは、希土類オキシ硫化
物の焼結体表面に希土類酸化物相が島状に分散している
状態、あるいは焼結体が希土類酸化物相に覆われた状態
で、焼結体を構成する希土類オキシ硫化物の露出部が島
状に分散している状態を指している。
ンチレータにおいて、希土類オキシ硫化物相あるいは希
土類酸化物相が分散状態にあるとは、希土類オキシ硫化
物の焼結体表面に希土類酸化物相が島状に分散している
状態、あるいは焼結体が希土類酸化物相に覆われた状態
で、焼結体を構成する希土類オキシ硫化物の露出部が島
状に分散している状態を指している。
【００２９】好ましい分散状態は、シンチレータの表面
積の１０％以上、９０％以下、さらには８０％以下が希
土類酸化物相である状態である。希土類酸化物相の被覆
率が高いと、酸化物相による光出力の低下、アフターグ
ローが長くなり、劣化が目立つためである。希土類酸化
物相の被覆率が低いと酸素が充分に供給されないため着
色が完全には消え去らず、光出力の低下を招くことにな
る。
積の１０％以上、９０％以下、さらには８０％以下が希
土類酸化物相である状態である。希土類酸化物相の被覆
率が高いと、酸化物相による光出力の低下、アフターグ
ローが長くなり、劣化が目立つためである。希土類酸化
物相の被覆率が低いと酸素が充分に供給されないため着
色が完全には消え去らず、光出力の低下を招くことにな
る。
【００３０】このようなセラミックシンチレータを得る
ためには、ＳＯ2あるいはＳＯ3と希土類オキシ硫化物と
を反応させれば良い。具体的には、イオウと酸素を含む
雰囲気中で希土類オキシ硫化物の焼結体を加熱処理すれ
ば良く、特に酸素原子に対するイオウ原子の個数の割合
が、１％〜５０％であることが望ましい。５０％を超え
ると、焼結体表面にＧｄ2Ｏ2ＳＯ4あるいはＧｄ2Ｓ3相
を結果的に形成してしまい、光出力の低下や劣化、アフ
ターグローが長くなるなどの現象を引き起こす虞れがあ
る。また、１％未満であるとセラミックシンチレータの
イオウ欠損を埋めることができず、本発明の効果を充分
に得ることができない。
ためには、ＳＯ2あるいはＳＯ3と希土類オキシ硫化物と
を反応させれば良い。具体的には、イオウと酸素を含む
雰囲気中で希土類オキシ硫化物の焼結体を加熱処理すれ
ば良く、特に酸素原子に対するイオウ原子の個数の割合
が、１％〜５０％であることが望ましい。５０％を超え
ると、焼結体表面にＧｄ2Ｏ2ＳＯ4あるいはＧｄ2Ｓ3相
を結果的に形成してしまい、光出力の低下や劣化、アフ
ターグローが長くなるなどの現象を引き起こす虞れがあ
る。また、１％未満であるとセラミックシンチレータの
イオウ欠損を埋めることができず、本発明の効果を充分
に得ることができない。
【００３１】ＳＯ2あるいはＳＯ3雰囲気はこれらを含む
ガスをセラミックシンチレータ上に流しても良い。ある
いは工業的に更に再現性が良く、大量に製造が可能な二
重るつぼ方式が有利である。この方式では、図１に示す
ように、小るつぼ５内にセラミックシンチレータ１を入
れて小蓋６をして大るつぼ７の中に入れ、小るつぼ５の
周囲に硫化物粉体８を詰め込んでから大蓋９によりシン
チレータ１を二重に密閉している。この二重るつぼを図
示されない炉内に入れて空気中で焼成する。
ガスをセラミックシンチレータ上に流しても良い。ある
いは工業的に更に再現性が良く、大量に製造が可能な二
重るつぼ方式が有利である。この方式では、図１に示す
ように、小るつぼ５内にセラミックシンチレータ１を入
れて小蓋６をして大るつぼ７の中に入れ、小るつぼ５の
周囲に硫化物粉体８を詰め込んでから大蓋９によりシン
チレータ１を二重に密閉している。この二重るつぼを図
示されない炉内に入れて空気中で焼成する。
【００３２】ここで、硫化物は焼成温度まであるいは焼
成温度で分解あるいは酸素と反応してＳＯ2あるいはＳ
Ｏ3を発生させる材料であることが望ましく、形態とし
ては粉体とされている。例えば、希土類オキシ硫化物，
硫化亜鉛，アルカリ土類ガリウム硫化物，アルカリ土類
希土類硫化物を用いることができる。これらの粉体材料
は純粋化合物であっても良いが、賦活剤を含む蛍光体で
あっても本発明の目的を達成することができる。化合物
を用いるのではなく、単体のイオウを用いることもでき
る。
成温度で分解あるいは酸素と反応してＳＯ2あるいはＳ
Ｏ3を発生させる材料であることが望ましく、形態とし
ては粉体とされている。例えば、希土類オキシ硫化物，
硫化亜鉛，アルカリ土類ガリウム硫化物，アルカリ土類
希土類硫化物を用いることができる。これらの粉体材料
は純粋化合物であっても良いが、賦活剤を含む蛍光体で
あっても本発明の目的を達成することができる。化合物
を用いるのではなく、単体のイオウを用いることもでき
る。
【００３３】この二重るつぼ方式は、セラミックシンチ
レータ１を入れた酸素を含む小るつぼ５中の空間と、大
るつぼ７の外部の空間の空気とを遮断して、セラミック
シンチレータ１を焼成中の雰囲気をＳＯ2あるいはＳＯ3
を含む雰囲気にするためのものである。このような雰囲
気の管理と小るつぼ５の周囲に充填された粉体が小るつ
ぼ５内に入るのを防止するためには三重以上にるつぼを
重ね合わせる構造を採用することも可能である。また、
同様の目的で、上記硫化物の焼結体よりなる箱を構成し
て、上記セラミックシンチレータをこの箱内に入れてそ
のまま焼成しても同様の組成物が得られる。また、硫化
物焼結体の箱を上記大るつぼ内に入れて焼成しても同様
の組成物を得ることができる。
レータ１を入れた酸素を含む小るつぼ５中の空間と、大
るつぼ７の外部の空間の空気とを遮断して、セラミック
シンチレータ１を焼成中の雰囲気をＳＯ2あるいはＳＯ3
を含む雰囲気にするためのものである。このような雰囲
気の管理と小るつぼ５の周囲に充填された粉体が小るつ
ぼ５内に入るのを防止するためには三重以上にるつぼを
重ね合わせる構造を採用することも可能である。また、
同様の目的で、上記硫化物の焼結体よりなる箱を構成し
て、上記セラミックシンチレータをこの箱内に入れてそ
のまま焼成しても同様の組成物が得られる。また、硫化
物焼結体の箱を上記大るつぼ内に入れて焼成しても同様
の組成物を得ることができる。
【００３４】また、熱処理温度は９００〜１２００℃で
あることが望ましく、１２００℃を超えるとエッチング
現象が起こり、表面が白濁してしまい出力低下を引き起
こすことになる。９００℃未満では、イオウや酸素がセ
ラミック中へ充分に拡散されず、本発明の効果を充分に
得ることができない。加熱時間としては、１時間以上２
４時間以内が望ましい。１時間未満の場合、イオウ，酸
素のセラミックシンチレータへの拡散が充分に行なわれ
ず、２４時間を超えた場合、光出力が低下し、劣化が進
み、アフターグローが長くなる等の不具合が生じ、本発
明による特性が得られなくなる虞れがある。
あることが望ましく、１２００℃を超えるとエッチング
現象が起こり、表面が白濁してしまい出力低下を引き起
こすことになる。９００℃未満では、イオウや酸素がセ
ラミック中へ充分に拡散されず、本発明の効果を充分に
得ることができない。加熱時間としては、１時間以上２
４時間以内が望ましい。１時間未満の場合、イオウ，酸
素のセラミックシンチレータへの拡散が充分に行なわれ
ず、２４時間を超えた場合、光出力が低下し、劣化が進
み、アフターグローが長くなる等の不具合が生じ、本発
明による特性が得られなくなる虞れがある。
【００３５】以上のように、例えば図１に示す硫化物粉
体８を詰めた二重るつぼ５，７によりＳＯ2あるいはＳ
Ｏ3雰囲気中でセラミックシンチレータを焼成すること
により、図２に示すように、表面に硫化物相が現れた本
発明に係るセラミックシンチレータ１が得られる。図２
において、セラミックシンチレータ１は例えば厚さ２ｍ
ｍ，幅１ｍｍ，長さ３０ｍｍ程度の棒状のものであり、
カラーカソードルミネッセンス像として観察すると、そ
の表面層は基材１０が、例えばＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒの六方
最密結晶構造で緑色を呈しており、その中に酸化相とし
てのＯｘｉｄｅの結晶相が多数の赤色島部１１として析
出した状態となっている。セラミックシンチレータ１が
焼成される雰囲気中にイオウ（Ｓ）成分と酸素（Ｏ）成
分が含まれているので、これらにより赤色島部１１の結
晶相が緑色の基材１０中に現れることになる。この表面
層における島部１１の結晶相はセラミックシンチレータ
の後処理工程により研磨して失われてしまうが、このよ
うな結晶相が表面に一時的にでも形成されることによ
り、酸素欠損ばかりでなくイオウ欠損をも埋めることが
でき、内部着色を抑えることができる。
体８を詰めた二重るつぼ５，７によりＳＯ2あるいはＳ
Ｏ3雰囲気中でセラミックシンチレータを焼成すること
により、図２に示すように、表面に硫化物相が現れた本
発明に係るセラミックシンチレータ１が得られる。図２
において、セラミックシンチレータ１は例えば厚さ２ｍ
ｍ，幅１ｍｍ，長さ３０ｍｍ程度の棒状のものであり、
カラーカソードルミネッセンス像として観察すると、そ
の表面層は基材１０が、例えばＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒの六方
最密結晶構造で緑色を呈しており、その中に酸化相とし
てのＯｘｉｄｅの結晶相が多数の赤色島部１１として析
出した状態となっている。セラミックシンチレータ１が
焼成される雰囲気中にイオウ（Ｓ）成分と酸素（Ｏ）成
分が含まれているので、これらにより赤色島部１１の結
晶相が緑色の基材１０中に現れることになる。この表面
層における島部１１の結晶相はセラミックシンチレータ
の後処理工程により研磨して失われてしまうが、このよ
うな結晶相が表面に一時的にでも形成されることによ
り、酸素欠損ばかりでなくイオウ欠損をも埋めることが
でき、内部着色を抑えることができる。
【００３６】図３は、所望の形状に切断加工したままの
希土類オキシ硫化物多結晶焼結体と、この希土類オキシ
硫化物多結晶焼結体をイオウと酸素との混合雰囲気中で
熱処理した後のものに、光照射したときの透過率を測定
した結果を示している。図３において、縦軸には光透過
率が示され、横軸は透過試験を行なった透過光の波長を
示しており、熱処理前の曲線１２に対して熱処理後の曲
線１３を比較すると、図示のように緑色と赤色の透過率
が高くなり、５５０ｎｍの波長の近辺では略々１０％の
透過率の向上が見られることが分かる。
希土類オキシ硫化物多結晶焼結体と、この希土類オキシ
硫化物多結晶焼結体をイオウと酸素との混合雰囲気中で
熱処理した後のものに、光照射したときの透過率を測定
した結果を示している。図３において、縦軸には光透過
率が示され、横軸は透過試験を行なった透過光の波長を
示しており、熱処理前の曲線１２に対して熱処理後の曲
線１３を比較すると、図示のように緑色と赤色の透過率
が高くなり、５５０ｎｍの波長の近辺では略々１０％の
透過率の向上が見られることが分かる。
【００３７】また、希土類オキシ硫化物表面に希土類酸
化物相を有するセラミックシンチレータにおいては、そ
の表面が平滑であることが望ましく、具体的には平均表
面粗さＲａが、０．０１〜０．８０μｍであることが望
ましい。平均表面粗さＲａが０．８０μｍ以上の場合、
光の散乱が大きくなり多重散乱による光の損失が大きく
なり、このため出力低下を引き起こすことになる。ま
た、平均表面粗さＲａを０．０１μｍより小さくして平
滑度を上げても、発光効率がさらに向上するようなこと
はない。
化物相を有するセラミックシンチレータにおいては、そ
の表面が平滑であることが望ましく、具体的には平均表
面粗さＲａが、０．０１〜０．８０μｍであることが望
ましい。平均表面粗さＲａが０．８０μｍ以上の場合、
光の散乱が大きくなり多重散乱による光の損失が大きく
なり、このため出力低下を引き起こすことになる。ま
た、平均表面粗さＲａを０．０１μｍより小さくして平
滑度を上げても、発光効率がさらに向上するようなこと
はない。
【００３８】例えば、酸性腐食液によりエッチングした
ものは、通常は粗さＲａが０．５０μｍよりも大きくな
るため、焼結体をカッティングした後、微細なダイヤモ
ンドやＣｅＯ2，ＳｉＣ等によりカッティングによる破
砕面を取り除くまで研磨したものとすることで、表面粗
さＲａを０．０１μｍ程度にまで小さくすることが可能
である。
ものは、通常は粗さＲａが０．５０μｍよりも大きくな
るため、焼結体をカッティングした後、微細なダイヤモ
ンドやＣｅＯ2，ＳｉＣ等によりカッティングによる破
砕面を取り除くまで研磨したものとすることで、表面粗
さＲａを０．０１μｍ程度にまで小さくすることが可能
である。
【００３９】図４および図５は、ヘイズ測定装置の概略
図である。正透過率（Ｔｒ）を計測するためには、図４
に示すように、光源１５とセラミックシンチレータ１と
を８ｃｍの間隔で配置すると共に、セラミックシンチレ
ータ１とフォトマル１７とを６ｃｍの間隔で配置してい
る。また、全透過率（Ｔ）を計測するためには、図５に
示すように、積分球１８に密着させたセラミックシンチ
レータ１に光源１５からの光を照射し、この積分球から
の光をフォトマル１７によって計測するようにしてい
る。ヘイズは光散乱の程度を表し、全透過率と正透過率
の差、すなわち拡散透過率（Ｔ−Ｔｒ）と、全透過率
｛（Ｔ−Ｔｒ）／Ｔ｝の百分率により表されるものであ
る。
図である。正透過率（Ｔｒ）を計測するためには、図４
に示すように、光源１５とセラミックシンチレータ１と
を８ｃｍの間隔で配置すると共に、セラミックシンチレ
ータ１とフォトマル１７とを６ｃｍの間隔で配置してい
る。また、全透過率（Ｔ）を計測するためには、図５に
示すように、積分球１８に密着させたセラミックシンチ
レータ１に光源１５からの光を照射し、この積分球から
の光をフォトマル１７によって計測するようにしてい
る。ヘイズは光散乱の程度を表し、全透過率と正透過率
の差、すなわち拡散透過率（Ｔ−Ｔｒ）と、全透過率
｛（Ｔ−Ｔｒ）／Ｔ｝の百分率により表されるものであ
る。
【００４０】前述の表面粗さＲａが０．０１〜０．８０
μｍのセラミックシンチレータであって、その厚さが
０．５ｍｍのヘイズ（拡散透過率／全透過率）を、図４
および図５に示すヘイズ測定装置により測定したとこ
ろ、５０％〜９０％と光散乱が充分に小さくなってい
る。同様の形状のもので、表面粗さＲａが０．９μｍの
ものを使用すると、９９．７％となり、光散乱が大きく
なり、０．８０μｍを超えると特性が下がることにな
る。このように光散乱が大きいと、光がフォトダイオー
ドに到達するまでに光反射層やシンチレータの表面の汚
れなどにより、多重散乱する間に光の吸収が繰り返し行
なわれる結果、フォトダイオードに到達する光出力は小
さくなってしまう。以下に、本発明の具体的な実施例に
ついて詳細に説明する。
μｍのセラミックシンチレータであって、その厚さが
０．５ｍｍのヘイズ（拡散透過率／全透過率）を、図４
および図５に示すヘイズ測定装置により測定したとこ
ろ、５０％〜９０％と光散乱が充分に小さくなってい
る。同様の形状のもので、表面粗さＲａが０．９μｍの
ものを使用すると、９９．７％となり、光散乱が大きく
なり、０．８０μｍを超えると特性が下がることにな
る。このように光散乱が大きいと、光がフォトダイオー
ドに到達するまでに光反射層やシンチレータの表面の汚
れなどにより、多重散乱する間に光の吸収が繰り返し行
なわれる結果、フォトダイオードに到達する光出力は小
さくなってしまう。以下に、本発明の具体的な実施例に
ついて詳細に説明する。
【００４１】実施例１ 組成式（Ｇｄ0.999Ｐｒ0.001）2Ｏ2Ｓで示される希土類
オキシ硫化物粉末を原料として、冷間プレスによる成形
を行なった後、この成形体を金属性気密容器ないに封入
し、アルゴン雰囲気中で１５００℃×２０００気圧の条
件によるＨＩＰ処理を施した。これを冷却した後、金属
製気密容器からセラミックス焼結体を取り出し、このセ
ラミックス焼結体からダイシング＝６００によりカッテ
ィングし、ＧＣ２０００による研磨により、０．７９ｍ
ｍ×２．２ｍｍ×２９ｍｍのシンチレータ片を作成し
た。このシンチレータ片の表面平滑度は粗さＲａが０．
３４であった。また、５００ｎｍでの光透過率は４０％
であった。
オキシ硫化物粉末を原料として、冷間プレスによる成形
を行なった後、この成形体を金属性気密容器ないに封入
し、アルゴン雰囲気中で１５００℃×２０００気圧の条
件によるＨＩＰ処理を施した。これを冷却した後、金属
製気密容器からセラミックス焼結体を取り出し、このセ
ラミックス焼結体からダイシング＝６００によりカッテ
ィングし、ＧＣ２０００による研磨により、０．７９ｍ
ｍ×２．２ｍｍ×２９ｍｍのシンチレータ片を作成し
た。このシンチレータ片の表面平滑度は粗さＲａが０．
３４であった。また、５００ｎｍでの光透過率は４０％
であった。
【００４２】このシンチレータ片２０本を５０ｃｃアル
ミナ容器に入れ、さらに、この５０ｃｃアルミナ容器を
２８０ｃｃアルミナ容器の中に入れる。５０ｃｃアルミ
ナ容器の周りにＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ粉体を詰めた。この状
態で１１００℃で５時間熱処理を施して、セラミックシ
ンチレータを得た。
ミナ容器に入れ、さらに、この５０ｃｃアルミナ容器を
２８０ｃｃアルミナ容器の中に入れる。５０ｃｃアルミ
ナ容器の周りにＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ粉体を詰めた。この状
態で１１００℃で５時間熱処理を施して、セラミックシ
ンチレータを得た。
【００４３】比較例１ 上記実施例１に対して熱処理をしていないものが比較例
１である。セラミックシンチレータの表面をカラーカソ
ードルミネッセンス像により観察するとＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐ
ｒの緑色の発光の割合が１００％であった。さらに、前
記シンチレータ片に管電圧１２０ｋＶ、２００ｍＡｓの
条件でＸ線を照射したときの出力は、ＣｄＷＯ4 単結晶
を比較試料としたときの出力の１２０％であった。Ｘ線
を停止後１００ｍｓ時でのアフターグローは、Ｘ線照射
時の０．０１５％であった。また４００ｍＡｓで、２０
０回照射した後の光出力は、照射前の９０％であった
（比較例１）。
１である。セラミックシンチレータの表面をカラーカソ
ードルミネッセンス像により観察するとＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐ
ｒの緑色の発光の割合が１００％であった。さらに、前
記シンチレータ片に管電圧１２０ｋＶ、２００ｍＡｓの
条件でＸ線を照射したときの出力は、ＣｄＷＯ4 単結晶
を比較試料としたときの出力の１２０％であった。Ｘ線
を停止後１００ｍｓ時でのアフターグローは、Ｘ線照射
時の０．０１５％であった。また４００ｍＡｓで、２０
０回照射した後の光出力は、照射前の９０％であった
（比較例１）。
【００４４】このセラミックシンチレータをカラーカソ
ードルミネッセンスを用いて観察したとき、Ｇｄ2Ｏ3：
Ｐｒの赤色発光は、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒの緑色発光の割合
に対して８０％であった。このセラミックシンチレータ
の表面平滑度は熱処理前と同じ表面粗さＲａが０．３４
であり、５５０ｎｍの透過率は５０％と向上していた。
さらに、前記シンチレータ片に管電圧１２０ｋＶ、２０
０ｍＡｓの条件でＸ線を照射した時の光出力はＣｄＷＯ
4 単結晶を比較試料としたときの１９０％であった。ま
た、表面層のＸ線回折をとったところ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓの回
折線以外にもＧｄ2Ｏ3の回折線が見られた。４００ｍＡ
ｓで２００回照射した後の光出力は、照射前の９９％で
あった。
ードルミネッセンスを用いて観察したとき、Ｇｄ2Ｏ3：
Ｐｒの赤色発光は、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒの緑色発光の割合
に対して８０％であった。このセラミックシンチレータ
の表面平滑度は熱処理前と同じ表面粗さＲａが０．３４
であり、５５０ｎｍの透過率は５０％と向上していた。
さらに、前記シンチレータ片に管電圧１２０ｋＶ、２０
０ｍＡｓの条件でＸ線を照射した時の光出力はＣｄＷＯ
4 単結晶を比較試料としたときの１９０％であった。ま
た、表面層のＸ線回折をとったところ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓの回
折線以外にもＧｄ2Ｏ3の回折線が見られた。４００ｍＡ
ｓで２００回照射した後の光出力は、照射前の９９％で
あった。
【００４５】比較例１の表面相のＸ線回折をとったとこ
ろ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ相のみであった。実施例１のＧｄ2Ｏ2Ｓ
の回折ピークの広がりは、比較例１のＧｄ2Ｏ2Ｓの回折
ピークの広がりに比べて狭かった。
ろ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ相のみであった。実施例１のＧｄ2Ｏ2Ｓ
の回折ピークの広がりは、比較例１のＧｄ2Ｏ2Ｓの回折
ピークの広がりに比べて狭かった。
【００４６】実施例２ 比較例１のシンチレータ片２０本をアルミナボートに入
れ、このボートを管状アルミナ炉に入れた。このアルミ
ナ炉中に１％のＳＯ2 を含む窒素ガスを流し、１１００
℃で５時間熱処理を行なった。得られたシンチレータ片
のＸ線回折は、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ相に加えてＧｄ2Ｏ3相を示し
た。カラーカソードルミネッセンス像観察で、Ｇｄ
2Ｏ3：Ｐｒの赤色発光部の割合はシンチレータの全面積
に対して７０％であった。表面粗さは０．３６μｍであ
った。シンチレータ表面と内部の付加的着色は消失し
た。Ｘ線照射での平均光出力はＣｄＷＯ4 に対して１８
０％に改善された。Ｘ照射停止後１００ｍｓのアフター
グローは、Ｘ線照射時の０．０００１５％に改善され
た。４００ｍＡｓで２００回繰り返しＸ線照射した後の
光出力は、照射前の９８％であった。
れ、このボートを管状アルミナ炉に入れた。このアルミ
ナ炉中に１％のＳＯ2 を含む窒素ガスを流し、１１００
℃で５時間熱処理を行なった。得られたシンチレータ片
のＸ線回折は、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ相に加えてＧｄ2Ｏ3相を示し
た。カラーカソードルミネッセンス像観察で、Ｇｄ
2Ｏ3：Ｐｒの赤色発光部の割合はシンチレータの全面積
に対して７０％であった。表面粗さは０．３６μｍであ
った。シンチレータ表面と内部の付加的着色は消失し
た。Ｘ線照射での平均光出力はＣｄＷＯ4 に対して１８
０％に改善された。Ｘ照射停止後１００ｍｓのアフター
グローは、Ｘ線照射時の０．０００１５％に改善され
た。４００ｍＡｓで２００回繰り返しＸ線照射した後の
光出力は、照射前の９８％であった。
【００４７】比較例２ 比較例１のシンチレータ片２０本をアルミナボートに入
れ、このボートを管状アルミナ炉に入れた。このアルミ
ナ炉中に１％のＳＯ2 を含む窒素ガスを流し、１１００
℃で５時間熱処理を行なった。得られたシンチレータ片
のＸ線回折は、Ｇｄ2Ｏ3相のみを示した。カラーカソー
ドルミネッセンス像観察で、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒの緑色発
光部はなく、Ｇｄ2Ｏ3：Ｐｒの赤色発光部がシンチレー
タ表面の全部を占めた。表面着色は消失するが、表面光
散乱は増加し、表面粗さＲａは０．９μｍであった。シ
ンチレータ内部の着色はほとんど消失し、５００ｎｍの
光透過率は５０％に改善された。光出力はＣｄＷＯ4 単
結晶に比べて１７０％に改善された。しかし、シンチレ
ータピース間の出力のばらつきは５％で、本発明の実施
例に比べて大きかった。Ｘ照射停止後１００ｍｓのアフ
ターグローは幾分改善され、０．００５％であった。４
００ｍＡｓで２００回繰り返しＸ線照射した後の光出力
は、９５％であり、処理前に比べて改善されたが、本発
明の実施例に比べると改善の程度は小さかった。これら
の結果は、この熱処理によってシンチレータ内部の酸素
欠損は埋められるがイオウ欠損は埋められていないと考
えることによって説明することができる。
れ、このボートを管状アルミナ炉に入れた。このアルミ
ナ炉中に１％のＳＯ2 を含む窒素ガスを流し、１１００
℃で５時間熱処理を行なった。得られたシンチレータ片
のＸ線回折は、Ｇｄ2Ｏ3相のみを示した。カラーカソー
ドルミネッセンス像観察で、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒの緑色発
光部はなく、Ｇｄ2Ｏ3：Ｐｒの赤色発光部がシンチレー
タ表面の全部を占めた。表面着色は消失するが、表面光
散乱は増加し、表面粗さＲａは０．９μｍであった。シ
ンチレータ内部の着色はほとんど消失し、５００ｎｍの
光透過率は５０％に改善された。光出力はＣｄＷＯ4 単
結晶に比べて１７０％に改善された。しかし、シンチレ
ータピース間の出力のばらつきは５％で、本発明の実施
例に比べて大きかった。Ｘ照射停止後１００ｍｓのアフ
ターグローは幾分改善され、０．００５％であった。４
００ｍＡｓで２００回繰り返しＸ線照射した後の光出力
は、９５％であり、処理前に比べて改善されたが、本発
明の実施例に比べると改善の程度は小さかった。これら
の結果は、この熱処理によってシンチレータ内部の酸素
欠損は埋められるがイオウ欠損は埋められていないと考
えることによって説明することができる。
【００４８】実施例３〜１４ 硫化物、熱処理条件を図６に示す表のように変化させた
実施例３ないし１４について、実施例１と同様にしてセ
ラミックシンチレータを得て、その表面相におけるＧｄ
2Ｏ3の割合とＣｄＷＯ4 の比較例と比較した光出力とを
測定した結果を得た。図６に明らかなように、何れの実
施例においても表面相の改善と光出力の大幅な向上が確
認された。
実施例３ないし１４について、実施例１と同様にしてセ
ラミックシンチレータを得て、その表面相におけるＧｄ
2Ｏ3の割合とＣｄＷＯ4 の比較例と比較した光出力とを
測定した結果を得た。図６に明らかなように、何れの実
施例においても表面相の改善と光出力の大幅な向上が確
認された。
【００４９】実施例１５ 実施例１と同様にしてセラミックシンチレータを作成し
た後、さらにその表面をダイヤモンド砥粒で研磨し、
０．７９ｍｍ×２．２ｍｍ×２９．０ｍｍの大きさのセ
ラミックシンチレータを作成した。このときの表面粗さ
Ｒａは、０．０１であり、表面Ｇｄ2Ｏ3相は研磨により
除去されていた。光出力は１８５％であった。
た後、さらにその表面をダイヤモンド砥粒で研磨し、
０．７９ｍｍ×２．２ｍｍ×２９．０ｍｍの大きさのセ
ラミックシンチレータを作成した。このときの表面粗さ
Ｒａは、０．０１であり、表面Ｇｄ2Ｏ3相は研磨により
除去されていた。光出力は１８５％であった。
【００５０】実施例１６〜１８ 出発原料としてＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒの変わりに、Ｇｄ2Ｏ2
Ｓ：Ｐｒ，Ｃｅ、Ｇｄ 2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ
を用いて実施例１と同様にして作成した各セラミックス
焼結体から、０．７９ｍｍ×２．２ｍｍ×２９．０ｍｍ
のセラミックシンチレータ片をそれぞれ切り出し、これ
らのシンチレータ片２０本分をアルミナ容器に収容し、
イオウを２ｇ封入して密閉した。
Ｓ：Ｐｒ，Ｃｅ、Ｇｄ 2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ
を用いて実施例１と同様にして作成した各セラミックス
焼結体から、０．７９ｍｍ×２．２ｍｍ×２９．０ｍｍ
のセラミックシンチレータ片をそれぞれ切り出し、これ
らのシンチレータ片２０本分をアルミナ容器に収容し、
イオウを２ｇ封入して密閉した。
【００５１】密閉した状態で１１００℃で５時間熱処理
を施し、セラミックシンチレータを得た。これらのセラ
ミックシンチレータは、何れも表面Ｇｄ2Ｏ3相が８０％
であり、熱処理前の光出力に対して１５０％の改善を示
した。これら実施例１６〜１８を表として纏めたものが
図７である。なお、上述した実施例１〜１８の各例にお
いて、シンチレータピース間の特性のばらつきは、１％
以内であった。
を施し、セラミックシンチレータを得た。これらのセラ
ミックシンチレータは、何れも表面Ｇｄ2Ｏ3相が８０％
であり、熱処理前の光出力に対して１５０％の改善を示
した。これら実施例１６〜１８を表として纏めたものが
図７である。なお、上述した実施例１〜１８の各例にお
いて、シンチレータピース間の特性のばらつきは、１％
以内であった。
【００５２】比較例３ 比較例１のセラミックに塩酸と過酸化水素水を１：１の
割合で混合したエッチング液（腐食液）を用い、表面を
５μｍほど溶解させる。その後、水により洗浄してセラ
ミックシンチレータを作成した。このときの光出力は、
ＣｄＷＯ4 に比べて１５０％であった。ピース間のばら
つきは１０％であった。
割合で混合したエッチング液（腐食液）を用い、表面を
５μｍほど溶解させる。その後、水により洗浄してセラ
ミックシンチレータを作成した。このときの光出力は、
ＣｄＷＯ4 に比べて１５０％であった。ピース間のばら
つきは１０％であった。
【００５３】以上、詳細に説明したように、本発明に係
るセラミックシンチレータおよびその製造方法によれ
ば、焼結時の酸素欠損やイオウ欠損を埋め、歪みや応力
を取り除き内部着色を軽減させ、さらに切断加工に伴う
表面着色も取り除き、光出力の向上を図ることができ
る。また、一方でアフターグローを短くすることがで
き、劣化も抑制される。
るセラミックシンチレータおよびその製造方法によれ
ば、焼結時の酸素欠損やイオウ欠損を埋め、歪みや応力
を取り除き内部着色を軽減させ、さらに切断加工に伴う
表面着色も取り除き、光出力の向上を図ることができ
る。また、一方でアフターグローを短くすることがで
き、劣化も抑制される。
【００５４】上述した説明からも明らかなように、本発
明に係るセラミックシンチレータは、希土類オキシ硫化
物からなる焼結体と、この焼結体の表面に形成された希
土類酸化物相と、を備え、光出力特性を改善させたセラ
ミックシンチレータであって、実質的に密閉され酸素を
含有する容器中に、希土類オキシ硫化物からなるシンチ
レータの原材としての焼結体および硫化物を配置するプ
ロセスと；前記容器中に配置された前記焼結体および前
記硫化物を９００〜１２００℃で熱処理するプロセス
と；そして、前記密閉容器より取り出され、表面に酸化
物相および硫化物相が析出した焼結体の表面を研磨する
プロセスと；を経て形成されたことを特徴としている。
明に係るセラミックシンチレータは、希土類オキシ硫化
物からなる焼結体と、この焼結体の表面に形成された希
土類酸化物相と、を備え、光出力特性を改善させたセラ
ミックシンチレータであって、実質的に密閉され酸素を
含有する容器中に、希土類オキシ硫化物からなるシンチ
レータの原材としての焼結体および硫化物を配置するプ
ロセスと；前記容器中に配置された前記焼結体および前
記硫化物を９００〜１２００℃で熱処理するプロセス
と；そして、前記密閉容器より取り出され、表面に酸化
物相および硫化物相が析出した焼結体の表面を研磨する
プロセスと；を経て形成されたことを特徴としている。
【００５５】以下、このようなセラミックシンチレータ
が、如何なる技術分野に適用されるかについて、図８な
いし図１２を用いて第２ないし第４実施形態により詳細
に説明する。
が、如何なる技術分野に適用されるかについて、図８な
いし図１２を用いて第２ないし第４実施形態により詳細
に説明する。
【００５６】図８は、上述した第１実施形態に係るセラ
ミックシンチレータを用いて組み立てた第２実施形態に
係るシンチレータブロックを示す平面図である。同図に
おいて、シンチレータブロック２０は、図１または図２
に示すようなセラミックシンチレータ１を多数縦横に並
べて構成されて、隣接するセラミックシンチレータ１の
間は反射材２３が介挿されている。このように構成され
たシンチレータブロックは、後述する光電変換部および
コリメータと組み合わせてＸ線検出器に搭載される。
ミックシンチレータを用いて組み立てた第２実施形態に
係るシンチレータブロックを示す平面図である。同図に
おいて、シンチレータブロック２０は、図１または図２
に示すようなセラミックシンチレータ１を多数縦横に並
べて構成されて、隣接するセラミックシンチレータ１の
間は反射材２３が介挿されている。このように構成され
たシンチレータブロックは、後述する光電変換部および
コリメータと組み合わせてＸ線検出器に搭載される。
【００５７】すなわち、この第２実施形態に係るシンチ
レータブロックは、矩形の棒状に形成されたセラミック
シンチレータを縦横方向に複数集積させて構成され、前
記セラミックシンチレータは、原材としての焼結体の表
面で希土類硫化物相または前記希土類酸化物相が分散状
態にあり、かつ、隣接するセラミックシンチレータの間
には反射材が介挿されていることを特徴としている。
レータブロックは、矩形の棒状に形成されたセラミック
シンチレータを縦横方向に複数集積させて構成され、前
記セラミックシンチレータは、原材としての焼結体の表
面で希土類硫化物相または前記希土類酸化物相が分散状
態にあり、かつ、隣接するセラミックシンチレータの間
には反射材が介挿されていることを特徴としている。
【００５８】図示されない光電変換部からの出力電流値
は管電圧１２０ｋＶ，２００ｍＡｓの条件でＸ線を照射
した場合、前述した比較例２のシンチレータを用いて作
成したＸ線検出器の出力電流値と比較して３０％高かっ
た。また、シンチレータ間の出力のばらつきは５％以内
であり、得られた画像には検出器に起因するリング状の
アーチファクトは見られなかった。
は管電圧１２０ｋＶ，２００ｍＡｓの条件でＸ線を照射
した場合、前述した比較例２のシンチレータを用いて作
成したＸ線検出器の出力電流値と比較して３０％高かっ
た。また、シンチレータ間の出力のばらつきは５％以内
であり、得られた画像には検出器に起因するリング状の
アーチファクトは見られなかった。
【００５９】図９ないし図１１は、本発明の第３実施形
態に係るＸ線検出器を説明するための概略的な構成図で
ある。図９において、Ｘ線検出器１９は、シンチレータ
ブロック２０と、光電変換部２１と、を備えている。光
電変換部２１は、図１０に示すように、複数のフォトダ
イオード２２を１次元方向に配置して組み立てられてい
る。この光電変換部２１の上方には、図８の第２実施形
態の箇所でも説明したシンチレータブロック２０が配置
されており、この詳細な構成が図１１に示されている。
図９および図１１において、上述したシンチレータ１を
複数本配列し、あるシンチレータ１と隣接するシンチレ
ータ１との間には、シンチレータの光を反射する反射材
２３が複数個介挿されている。シンチレータブロック２
０の上方には、Ｘ線の入射方向を規制するコリメータ２
４が設けられており、斜め方向より入射されるＸ線を遮
断してシンチレータブロック２０に対して垂直に入射す
るＸ線のみを導いている。
態に係るＸ線検出器を説明するための概略的な構成図で
ある。図９において、Ｘ線検出器１９は、シンチレータ
ブロック２０と、光電変換部２１と、を備えている。光
電変換部２１は、図１０に示すように、複数のフォトダ
イオード２２を１次元方向に配置して組み立てられてい
る。この光電変換部２１の上方には、図８の第２実施形
態の箇所でも説明したシンチレータブロック２０が配置
されており、この詳細な構成が図１１に示されている。
図９および図１１において、上述したシンチレータ１を
複数本配列し、あるシンチレータ１と隣接するシンチレ
ータ１との間には、シンチレータの光を反射する反射材
２３が複数個介挿されている。シンチレータブロック２
０の上方には、Ｘ線の入射方向を規制するコリメータ２
４が設けられており、斜め方向より入射されるＸ線を遮
断してシンチレータブロック２０に対して垂直に入射す
るＸ線のみを導いている。
【００６０】第２実施形態でも述べたように、このＸ線
検出器１９に管電圧１２０ｋＶで２００ｍＡｓの条件で
Ｘ線を照射したときの出力電流値を測定したところ、上
述した比較例２により作成したシンチレータを用いたＸ
線検出器に比べて３０％高い値が得られた。また、シン
チレータ間の出力のばらつきも、上述したように５％以
内であった。また、得られたＣＴ画像には検出器に起因
するアーチファクトが見られなかったことも第２実施形
態と同様である。
検出器１９に管電圧１２０ｋＶで２００ｍＡｓの条件で
Ｘ線を照射したときの出力電流値を測定したところ、上
述した比較例２により作成したシンチレータを用いたＸ
線検出器に比べて３０％高い値が得られた。また、シン
チレータ間の出力のばらつきも、上述したように５％以
内であった。また、得られたＣＴ画像には検出器に起因
するアーチファクトが見られなかったことも第２実施形
態と同様である。
【００６１】したがって、この第３実施形態に係るＸ線
検出器は、Ｘ線の入射方向を規制するコリメータと、反
射材を介して縦列方向に整列されたセラミックシンチレ
ータよりなるシンチレータブロックと、このシンチレー
タブロックの各セラミックシンチレータに対応してフォ
トダイオードが配列された光電変換部と、を備えるＸ線
検出器であり、前記セラミックシンチレータは、希土類
オキシ硫化物からなる焼結体と、この焼結体の表面に形
成された希土類酸化物相と、を備えると共に、実質的に
密閉され酸素を含有する容器中に、希土類オキシ硫化物
からなるシンチレータの原材としての焼結体および硫化
物を配置するプロセスと、前記容器中に配置された前記
焼結体および前記硫化物を９００〜１２００℃で熱処理
するプロセスと、そして、前記密閉容器より取り出さ
れ、表面に酸化物相および硫化物相が析出した焼結体の
表面を研磨するプロセスと；を経て形成されていること
を特徴としている。
検出器は、Ｘ線の入射方向を規制するコリメータと、反
射材を介して縦列方向に整列されたセラミックシンチレ
ータよりなるシンチレータブロックと、このシンチレー
タブロックの各セラミックシンチレータに対応してフォ
トダイオードが配列された光電変換部と、を備えるＸ線
検出器であり、前記セラミックシンチレータは、希土類
オキシ硫化物からなる焼結体と、この焼結体の表面に形
成された希土類酸化物相と、を備えると共に、実質的に
密閉され酸素を含有する容器中に、希土類オキシ硫化物
からなるシンチレータの原材としての焼結体および硫化
物を配置するプロセスと、前記容器中に配置された前記
焼結体および前記硫化物を９００〜１２００℃で熱処理
するプロセスと、そして、前記密閉容器より取り出さ
れ、表面に酸化物相および硫化物相が析出した焼結体の
表面を研磨するプロセスと；を経て形成されていること
を特徴としている。
【００６２】次に、第３実施形態で説明したＸ線検出器
１９を用いた第４実施形態としてのＣＴ撮像装置につい
て、図１２ないし図１４を参照しながら説明する。図１
２において、第３実施形態で説明したＸ線検出器１９
は、被験者の撮像部位を安置する円筒の内壁に弧状に張
り付けられている。このＸ線検出器１９が張り付けられ
た円弧の略々中心には、Ｘ線を出射するＸ線管２６が常
時Ｘ線検出器１９に向かってＸ線を出射するように設け
られている。このＸ線管２６とＸ線検出器１９とは、固
定された被験者２７を中心にしてＸ線による撮像を行な
いながら、図１２に円弧状の矢印により示すように回動
することにより異なる角度から立体的に画像を得るもの
である。
１９を用いた第４実施形態としてのＣＴ撮像装置につい
て、図１２ないし図１４を参照しながら説明する。図１
２において、第３実施形態で説明したＸ線検出器１９
は、被験者の撮像部位を安置する円筒の内壁に弧状に張
り付けられている。このＸ線検出器１９が張り付けられ
た円弧の略々中心には、Ｘ線を出射するＸ線管２６が常
時Ｘ線検出器１９に向かってＸ線を出射するように設け
られている。このＸ線管２６とＸ線検出器１９とは、固
定された被験者２７を中心にしてＸ線による撮像を行な
いながら、図１２に円弧状の矢印により示すように回動
することにより異なる角度から立体的に画像を得るもの
である。
【００６３】Ｘ線検出器１９は、図９を用いて説明した
第３実施形態のＸ線検出器１９に相当しており、詳細図
示は省略してあるが、Ｘ線管２６側から順にコリメー
タ，シンチレータブロック，光電変換部が設けられてい
る。符号２８は、Ｘ線検出器１９の図示されない光電変
換部（図９では符号２１）と演算処理機能を備えるコン
ピュータ２９とを結ぶ信号線であり、光電変換部の曲面
状に形成された４８ないし５０個ほどのブロックの１つ
ひとつとの間に設けられている。このコンピュータ２９
に入力された信号は、コンピュータ２９の例えば中央処
理装置（ＣＰＵ―Central Processing Unit―）により
演算処理されることにより画像表示用のディスプレイ３
０の画面上に被験者画像３１として表示されることにな
る。
第３実施形態のＸ線検出器１９に相当しており、詳細図
示は省略してあるが、Ｘ線管２６側から順にコリメー
タ，シンチレータブロック，光電変換部が設けられてい
る。符号２８は、Ｘ線検出器１９の図示されない光電変
換部（図９では符号２１）と演算処理機能を備えるコン
ピュータ２９とを結ぶ信号線であり、光電変換部の曲面
状に形成された４８ないし５０個ほどのブロックの１つ
ひとつとの間に設けられている。このコンピュータ２９
に入力された信号は、コンピュータ２９の例えば中央処
理装置（ＣＰＵ―Central Processing Unit―）により
演算処理されることにより画像表示用のディスプレイ３
０の画面上に被験者画像３１として表示されることにな
る。
【００６４】図１３は、Ｘ線ＣＴ装置により被験者２７
の画像が角度を徐々に変化させながら立体的に撮像され
ていく動作を説明するため断面図であり、例えば被験者
２７が仰臥した状態で安静にしている場合に、Ｘ線を出
射するＸ線管２６と出射され被験者を透過したＸ線を検
出するＸ線検出器１９とが、それぞれ２６Ａおよび１９
Ａの位置から２６Ｂおよび１９Ｂの位置を経て再び２６
Ａおよび１９Ａの位置に戻るまでＸ線の照射と検出とを
継続することにより、ディスプレイ３０には３６０度の
全ての角度から撮像された被験者の画像３１が表示され
る。また、得られた画像をコンピュータ２９により処理
することにより、必要により特定部位で輪切り状態に表
示された断層映像を表示することも可能である。
の画像が角度を徐々に変化させながら立体的に撮像され
ていく動作を説明するため断面図であり、例えば被験者
２７が仰臥した状態で安静にしている場合に、Ｘ線を出
射するＸ線管２６と出射され被験者を透過したＸ線を検
出するＸ線検出器１９とが、それぞれ２６Ａおよび１９
Ａの位置から２６Ｂおよび１９Ｂの位置を経て再び２６
Ａおよび１９Ａの位置に戻るまでＸ線の照射と検出とを
継続することにより、ディスプレイ３０には３６０度の
全ての角度から撮像された被験者の画像３１が表示され
る。また、得られた画像をコンピュータ２９により処理
することにより、必要により特定部位で輪切り状態に表
示された断層映像を表示することも可能である。
【００６５】以上のような撮像動作により立体的または
断層的な所望Ｘ線映像を得ることができる。図１５の説
明を多少繰り返すことなるが、Ｘ線検出器１９の構成に
ついて、図１４を用いて説明する。図１４において、Ｘ
線検出器１９は矩形状のセラミックシンチレータ１と、
このセラミックシンチレータ１の一面を除いて全ての面
を覆う反射膜３と、反射膜３により覆われていない一面
に接着層３２を介して張り付けられたシリコン（Ｓｉ）
フォトダイオード２と、このフォトダイオード２により
光電変換された信号を信号線２８を介してコンピュータ
２９に導出するための出力端子３３と、を備えており、
図１５のコンピュータ処理部４が図１２においてはコン
ピュータ２９に相当する。
断層的な所望Ｘ線映像を得ることができる。図１５の説
明を多少繰り返すことなるが、Ｘ線検出器１９の構成に
ついて、図１４を用いて説明する。図１４において、Ｘ
線検出器１９は矩形状のセラミックシンチレータ１と、
このセラミックシンチレータ１の一面を除いて全ての面
を覆う反射膜３と、反射膜３により覆われていない一面
に接着層３２を介して張り付けられたシリコン（Ｓｉ）
フォトダイオード２と、このフォトダイオード２により
光電変換された信号を信号線２８を介してコンピュータ
２９に導出するための出力端子３３と、を備えており、
図１５のコンピュータ処理部４が図１２においてはコン
ピュータ２９に相当する。
【００６６】したがって、この第４実施形態に係るＸ線
ＣＴ撮像装置は、所定の角度で拡散する方向にＸ線を出
射するＸ線管と、撮像対象を介して前記Ｘ線管より出射
されたＸ線を検出するためコリメータ，シンチレータブ
ロックおよび光電変換部を含むＸ線検出器と、前記光電
変換部の検出信号を入力して演算処理するコンピュータ
と、このコンピュータの処理により再生されたＸ線によ
る画像を表示するディスプレイと、を備えるものであ
り、前記Ｘ線検出器のシンチレータブロックは、反射材
を介して縦列方向に整列された複数のセラミックシンチ
レータよりなり、このセラミックシンチレータは、希土
類オキシ硫化物からなる焼結体と、この焼結体の表面に
形成された希土類酸化物相と、を備えると共に、実質的
に密閉され酸素を含有する容器中に、希土類オキシ硫化
物からなるシンチレータの原材としての焼結体および硫
化物を配置するプロセスと、前記容器中に配置された前
記焼結体および前記硫化物を９００〜１２００℃で熱処
理するプロセスと、前記密閉容器より取り出され、表面
に酸化物相および硫化物相が析出した焼結体の表面を研
磨するプロセスと；を経て形成されているという特徴を
備えている。
ＣＴ撮像装置は、所定の角度で拡散する方向にＸ線を出
射するＸ線管と、撮像対象を介して前記Ｘ線管より出射
されたＸ線を検出するためコリメータ，シンチレータブ
ロックおよび光電変換部を含むＸ線検出器と、前記光電
変換部の検出信号を入力して演算処理するコンピュータ
と、このコンピュータの処理により再生されたＸ線によ
る画像を表示するディスプレイと、を備えるものであ
り、前記Ｘ線検出器のシンチレータブロックは、反射材
を介して縦列方向に整列された複数のセラミックシンチ
レータよりなり、このセラミックシンチレータは、希土
類オキシ硫化物からなる焼結体と、この焼結体の表面に
形成された希土類酸化物相と、を備えると共に、実質的
に密閉され酸素を含有する容器中に、希土類オキシ硫化
物からなるシンチレータの原材としての焼結体および硫
化物を配置するプロセスと、前記容器中に配置された前
記焼結体および前記硫化物を９００〜１２００℃で熱処
理するプロセスと、前記密閉容器より取り出され、表面
に酸化物相および硫化物相が析出した焼結体の表面を研
磨するプロセスと；を経て形成されているという特徴を
備えている。
【００６７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係るセラミックシンチレータおよびその製造方法並びに
このセラミックシンチレータを用いたＸ線検出器および
Ｘ線ＣＴ撮像装置によれば、セラミックシンチレータの
焼結時の酸素欠損やイオウ欠損を埋め、歪みや応力を取
り除き内部着色を軽減させ、さらに切断加工に伴う表面
着色も取り除き、光出力の向上を図ることができる。
係るセラミックシンチレータおよびその製造方法並びに
このセラミックシンチレータを用いたＸ線検出器および
Ｘ線ＣＴ撮像装置によれば、セラミックシンチレータの
焼結時の酸素欠損やイオウ欠損を埋め、歪みや応力を取
り除き内部着色を軽減させ、さらに切断加工に伴う表面
着色も取り除き、光出力の向上を図ることができる。
【００６８】また、一方でアフターグローを短くするこ
とができ、劣化も抑制される。これにより、このような
優れたセラミックシンチレータをＸ線検出器およびＸ線
ＣＴ撮像装置に適用することにより、優れた光出力特性
により鮮明な画像の検出が可能となり、また、ＣＴ撮像
装置のディスプレイ上にも高品質の鮮明画像を表示する
ことが可能となる。このように、本願発明に係るセラミ
ックシンチレータを用いることによりＸ線検出器および
ＣＴ撮像装置に至るまで、様々な適用分野にも種々の優
れた効果を奏することができる。
とができ、劣化も抑制される。これにより、このような
優れたセラミックシンチレータをＸ線検出器およびＸ線
ＣＴ撮像装置に適用することにより、優れた光出力特性
により鮮明な画像の検出が可能となり、また、ＣＴ撮像
装置のディスプレイ上にも高品質の鮮明画像を表示する
ことが可能となる。このように、本願発明に係るセラミ
ックシンチレータを用いることによりＸ線検出器および
ＣＴ撮像装置に至るまで、様々な適用分野にも種々の優
れた効果を奏することができる。
【図１】第１実施形態に係るセラミックシンチレータの
製造方法に用いる二重るつぼの概略を示す断面図。
製造方法に用いる二重るつぼの概略を示す断面図。
【図２】硫化物相および酸化物相が表面に析出したセラ
ミックシンチレータを示す斜視図。
ミックシンチレータを示す斜視図。
【図３】第１実施形態に係るセラミックシンチレータの
透過スペクトルを示す図。
透過スペクトルを示す図。
【図４】ヘイズ（拡散透過率／全透過率）の測定法を示
す概略図。
す概略図。
【図５】ヘイズ（拡散透過率／全透過率）の測定法を示
す別の概略図。
す別の概略図。
【図６】実施例３〜１４の硫化物，熱処理条件，表面相
の割合，光出力を示す表。
の割合，光出力を示す表。
【図７】実施例１６〜１８の出発原料，硫化物，熱処理
条件，表面相の割合，光出力を示す表。
条件，表面相の割合，光出力を示す表。
【図８】第２実施形態に係るシンチレータブロックを示
す平面図。
す平面図。
【図９】第３実施形態に係るＸ線検出器を示す構成図。
【図１０】図９のＸ線検出器に用いられる光電変換部を
示す平面図。
示す平面図。
【図１１】シンチレータおよび反射材を含むブロックを
示す斜視図。
示す斜視図。
【図１２】第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成
を示す断面図。
を示す断面図。
【図１３】図１２のＸ線ＣＴ装置における撮像動作を説
明する平面図。
明する平面図。
【図１４】第４実施形態のＸ線ＣＴ装置に用いられる固
体Ｘ線検出器の概略構成を示す断面図。
体Ｘ線検出器の概略構成を示す断面図。
【図１５】セラミックシンチレータを用いた放射線検出
器の概略構成を示す断面図。
器の概略構成を示す断面図。
１ セラミックシンチレータ ５ 小るつぼ ７ 大るつぼ ８ 硫化物粉体 １０ 基材 １１ 赤色島部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１１月１７日（１９９９．１１．
１７）
１７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 セラミックシンチレータの製造方
法、セラミックシンチレータ、シンチレータブロック、
Ｘ線検出器およびＸ線ＣＴ撮像装置
法、セラミックシンチレータ、シンチレータブロック、
Ｘ線検出器およびＸ線ＣＴ撮像装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の構成に係るセラミックシンチレータ
の製造方法は、ＳＯ２およびＳＯ３の少なくとも１種を
生成するステップと、ＳＯ２およびＳＯ３の少なくとも
１種と希土類オキシ硫化物からなる焼結体とを９００℃
以上１２００℃以下で反応させるステップと、前記ステ
ップの反応により前記焼結体の表面に希土類酸化物相を
形成するステップと、を備えるものである。
め、本発明の第１の構成に係るセラミックシンチレータ
の製造方法は、ＳＯ２およびＳＯ３の少なくとも１種を
生成するステップと、ＳＯ２およびＳＯ３の少なくとも
１種と希土類オキシ硫化物からなる焼結体とを９００℃
以上１２００℃以下で反応させるステップと、前記ステ
ップの反応により前記焼結体の表面に希土類酸化物相を
形成するステップと、を備えるものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】また、本発明の第２の構成に係るセラミッ
クシンチレータの製造方法は第１の構成に係る製造方法
において、実質的に密閉され酸素を含有する容器中に希
土類オキシ硫化物からなる焼結体および硫化物を配置す
るステップと、前記焼結体および硫化物を９００℃以上
１２００℃以下で熱処理するステップとを備えるもので
ある。
クシンチレータの製造方法は第１の構成に係る製造方法
において、実質的に密閉され酸素を含有する容器中に希
土類オキシ硫化物からなる焼結体および硫化物を配置す
るステップと、前記焼結体および硫化物を９００℃以上
１２００℃以下で熱処理するステップとを備えるもので
ある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】また、本発明の第３の構成に係るセラミッ
クシンチレータの製造方法は、実質的に密閉され、酸素
を含有する容器中に、希土類オキシ硫化物からなる焼結
体および硫化物を配置するステップと、前記焼結体およ
び前記硫化物を９００℃以上１２００℃以下で熱処理
し、前記焼結体の表面に酸化物相および硫化物相を析出
させるステップと、前記容器より取り出された前記焼結
体の表面を研磨するステップとを備えることを特徴とす
る。また、本発明の第４の構成に係るセラミックシンチ
レータの製造方法は、第３の構成に係る製造方法におい
て、前記酸化物相および硫化物相を析出させるステップ
の後に、前記容器より取り出された前記焼結体の表面を
研磨するステップを備えることを特徴としている。
クシンチレータの製造方法は、実質的に密閉され、酸素
を含有する容器中に、希土類オキシ硫化物からなる焼結
体および硫化物を配置するステップと、前記焼結体およ
び前記硫化物を９００℃以上１２００℃以下で熱処理
し、前記焼結体の表面に酸化物相および硫化物相を析出
させるステップと、前記容器より取り出された前記焼結
体の表面を研磨するステップとを備えることを特徴とす
る。また、本発明の第４の構成に係るセラミックシンチ
レータの製造方法は、第３の構成に係る製造方法におい
て、前記酸化物相および硫化物相を析出させるステップ
の後に、前記容器より取り出された前記焼結体の表面を
研磨するステップを備えることを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】また、本発明の第５の構成に係るセラミッ
クシンチレータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体
と、前記焼結体の表面に形成された希土類酸化物相とを
備え、前記焼結体の前記表面で希土類硫化物相または前
記希土類酸化物相が分散状態にあることを特徴とする。
このような構成にすることにより、シンチレータの発光
効率を向上させ、アフターグローを短くし、劣化を低減
することが可能となる。
クシンチレータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体
と、前記焼結体の表面に形成された希土類酸化物相とを
備え、前記焼結体の前記表面で希土類硫化物相または前
記希土類酸化物相が分散状態にあることを特徴とする。
このような構成にすることにより、シンチレータの発光
効率を向上させ、アフターグローを短くし、劣化を低減
することが可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】また、本発明の第６の構成に係るセラミッ
クシンチレータは、第５の構成に係るセラミックシンチ
レータにおいて、前記表面の平均表面粗さＲａが０．０
１μｍ以上０．８０μｍ以下であることを特徴とする。
また、本発明の第７の構成に係るセラミックシンチレー
タは、第５の構成に係るセラミックシンチレータにおい
て、前記希土類酸化物相は、前記表面の１０％以上９０
％以下であることを特徴とする。
クシンチレータは、第５の構成に係るセラミックシンチ
レータにおいて、前記表面の平均表面粗さＲａが０．０
１μｍ以上０．８０μｍ以下であることを特徴とする。
また、本発明の第７の構成に係るセラミックシンチレー
タは、第５の構成に係るセラミックシンチレータにおい
て、前記希土類酸化物相は、前記表面の１０％以上９０
％以下であることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】また、本発明の第８の構成に係るシンチレ
ータブロックは、希土類オキシ硫化物相からなる焼結体
の表面で希土類硫化物相および希土類酸化物相が分散状
態にあるセラミックシンチレータと、隣接する前記セラ
ミックシンチレータ間に介挿された反射材と、を具備
し、前記セラミックシンチレータを複数集積させたこと
を特徴としている。
ータブロックは、希土類オキシ硫化物相からなる焼結体
の表面で希土類硫化物相および希土類酸化物相が分散状
態にあるセラミックシンチレータと、隣接する前記セラ
ミックシンチレータ間に介挿された反射材と、を具備
し、前記セラミックシンチレータを複数集積させたこと
を特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】また、本発明の第９の構成に係るＸ線検出
器は、Ｘ線の入射方向を規制するコリメータと、反射材
を介して整列されたセラミックシンチレータよりなるシ
ンチレータブロックと、前記シンチレータブロックの各
セラミックシンチレータに対応してフォトダイオードが
配置された光電変換部と、を備え、前記セラミックシン
チレータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体と、前
記焼結体の表面に形成された希土類酸化物相とを有し、
前記焼結体の前記表面で希土類硫化物相または前記希土
類酸化物相が分散状態であることを特徴としている。
器は、Ｘ線の入射方向を規制するコリメータと、反射材
を介して整列されたセラミックシンチレータよりなるシ
ンチレータブロックと、前記シンチレータブロックの各
セラミックシンチレータに対応してフォトダイオードが
配置された光電変換部と、を備え、前記セラミックシン
チレータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体と、前
記焼結体の表面に形成された希土類酸化物相とを有し、
前記焼結体の前記表面で希土類硫化物相または前記希土
類酸化物相が分散状態であることを特徴としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】また、本発明の第１０の構成に係るＸ線Ｃ
Ｔ撮像装置は、所定の角度で拡散するＸ線を出射するＸ
線管と、コリメータ，シンチレータブロックおよび光電
変換部を有するＸ線検出器と、前記光電変換部の検出信
号が入力されるコンピュータと、前記コンピュータの出
力を表示するディスプレイと、を備え、前記シンチレー
タブロックは、反射材を介して整列された複数のセラミ
ックシンチレータよりなり、前記セラミックシンチレー
タは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体と、前記焼結
体の表面に形成された希土類酸化物相とを有し、前記焼
結体の前記表面で希土類硫化物相または前記希土類酸化
物相が分散状態であることを特徴としている。
Ｔ撮像装置は、所定の角度で拡散するＸ線を出射するＸ
線管と、コリメータ，シンチレータブロックおよび光電
変換部を有するＸ線検出器と、前記光電変換部の検出信
号が入力されるコンピュータと、前記コンピュータの出
力を表示するディスプレイと、を備え、前記シンチレー
タブロックは、反射材を介して整列された複数のセラミ
ックシンチレータよりなり、前記セラミックシンチレー
タは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体と、前記焼結
体の表面に形成された希土類酸化物相とを有し、前記焼
結体の前記表面で希土類硫化物相または前記希土類酸化
物相が分散状態であることを特徴としている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】本発明に係るセラミックシンチレータに用
いられる希土類オキシ硫化物として好ましいものは、
（Ｍ１−ｘ，Ｐｒｘ）２Ｏ２Ｓ、（Ｍ１−ｙ，Ｔｂｙ）
２Ｏ２Ｓ、（Ｍ１−ｚ ，Ｅｕｚ）２Ｏ２Ｓ｛Ｍはイッ
トリウム（Ｙ），ランタン（Ｌａ），ガドリニウム
（Ｇｄ）｝などである。特にＭがＧｄの場合には、Ｘ線
吸収係数が大きいためＸ線用シンチレータとして望まし
い。なお、前記Ｐｒの賦活濃度ｘ，Ｔｂの賦活濃度ｙ，
Ｅｕの賦活濃度ｚは低すぎても高すぎても発光効率が低
下するため、それぞれ ０．０００１＜ｘ＜０．０１， ０．００１＜ｙ＜０．２， ０．００１＜ｚ＜０．２ の範囲内に設定することが望ましい。
いられる希土類オキシ硫化物として好ましいものは、
（Ｍ１−ｘ，Ｐｒｘ）２Ｏ２Ｓ、（Ｍ１−ｙ，Ｔｂｙ）
２Ｏ２Ｓ、（Ｍ１−ｚ ，Ｅｕｚ）２Ｏ２Ｓ｛Ｍはイッ
トリウム（Ｙ），ランタン（Ｌａ），ガドリニウム
（Ｇｄ）｝などである。特にＭがＧｄの場合には、Ｘ線
吸収係数が大きいためＸ線用シンチレータとして望まし
い。なお、前記Ｐｒの賦活濃度ｘ，Ｔｂの賦活濃度ｙ，
Ｅｕの賦活濃度ｚは低すぎても高すぎても発光効率が低
下するため、それぞれ ０．０００１＜ｘ＜０．０１， ０．００１＜ｙ＜０．２， ０．００１＜ｚ＜０．２ の範囲内に設定することが望ましい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５４】上述した説明からも明らかなように本発明
に係るセラミックシンチレータの製造方法は、実質的に
密閉され、酸素を含有する容器中に、希土類オキシ硫化
物からなる焼結体および硫化物を配置するステップと、
前記焼結体および前記硫化物を９００℃以上１２００℃
以下で熱処理し、前記焼結体の表面に酸化物相および硫
化物相を析出させるステップと、前記容器より取り出さ
れた前記焼結体の表面を研磨するステップと、を備える
ことを特徴としている。
に係るセラミックシンチレータの製造方法は、実質的に
密閉され、酸素を含有する容器中に、希土類オキシ硫化
物からなる焼結体および硫化物を配置するステップと、
前記焼結体および前記硫化物を９００℃以上１２００℃
以下で熱処理し、前記焼結体の表面に酸化物相および硫
化物相を析出させるステップと、前記容器より取り出さ
れた前記焼結体の表面を研磨するステップと、を備える
ことを特徴としている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６１】したがって、この第３実施形態に係るＸ線
検出器は、Ｘ線の入射方向を規制するコリメータと、反
射材を介して整列されたセラミックシンチレータよりな
るシンチレータブロックと、前記シンチレータブロック
の各セラミックシンチレータに対応してフォトダイオー
ドが配置された光電変換部と、を備え、前記セラミック
シンチレータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体
と、前記焼結体の表面に形成された希土類酸化物相とを
有し、前記焼結体の前記表面で希土類硫化物相または前
記希土類酸化物相が分散状態であることを特徴としてい
る。
検出器は、Ｘ線の入射方向を規制するコリメータと、反
射材を介して整列されたセラミックシンチレータよりな
るシンチレータブロックと、前記シンチレータブロック
の各セラミックシンチレータに対応してフォトダイオー
ドが配置された光電変換部と、を備え、前記セラミック
シンチレータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体
と、前記焼結体の表面に形成された希土類酸化物相とを
有し、前記焼結体の前記表面で希土類硫化物相または前
記希土類酸化物相が分散状態であることを特徴としてい
る。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６６】したがって、この第４実施形態に係るＸ線
ＣＴ撮像装置は、所定の角度で拡散するＸ線を出射する
Ｘ線管と、コリメータ，シンチレータブロックおよび光
電変換部を有するＸ線検出器と、前記光電変換部の検出
信号が入力されるコンピュータと、前記コンピュータの
出力を表示するディスプレイと、を備え、前記シンチレ
ータブロックは、反射材を介して整列された複数のセラ
ミックシンチレータよりなり、前記セラミックシンチレ
ータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体と、前記焼
結体の表面に形成された希土類酸化物相とを有し、前記
焼結体の前記表面で希土類硫化物相または前記希土類酸
化物相が分散状態であることを特徴とする。
ＣＴ撮像装置は、所定の角度で拡散するＸ線を出射する
Ｘ線管と、コリメータ，シンチレータブロックおよび光
電変換部を有するＸ線検出器と、前記光電変換部の検出
信号が入力されるコンピュータと、前記コンピュータの
出力を表示するディスプレイと、を備え、前記シンチレ
ータブロックは、反射材を介して整列された複数のセラ
ミックシンチレータよりなり、前記セラミックシンチレ
ータは、希土類オキシ硫化物からなる焼結体と、前記焼
結体の表面に形成された希土類酸化物相とを有し、前記
焼結体の前記表面で希土類硫化物相または前記希土類酸
化物相が分散状態であることを特徴とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松 田 直 寿 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 高 原 武 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 福 田 幸 洋 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内
Claims (8)
- 【請求項１】ＳＯ2およびＳＯ3の少なくとも１種を生成
するステップと；ＳＯ2およびＳＯ3の少なくとも１種と
希土類オキシ硫化物からなる焼結体とを９００〜１２０
０℃で反応させるステップと；前記ステップの反応によ
り前記焼結体の表面に希土類酸化物相を形成するステッ
プと；を備えることを特徴とするセラミックシンチレー
タの製造方法。 - 【請求項２】光出力特性を改善させたセラミックシンチ
レータの製造方法であって、 実質的に密閉され酸素を含有する容器中に、希土類オキ
シ硫化物からなる焼結体および硫化物を配置するステッ
プと、 前記容器中に配置された焼結体および硫化物を９００〜
１２００℃で熱処理するステップと、 を備えることを特徴とする請求項１に記載のセラミック
シンチレータの製造方法。 - 【請求項３】希土類オキシ硫化物からなる焼結体と、こ
の焼結体の表面に形成された希土類酸化物相と、を備
え、光出力特性を改善させたセラミックシンチレータの
製造方法であって、 実質的に密閉され酸素を含有する容器中に、希土類オキ
シ硫化物からなるシンチレータの原材としての焼結体お
よび硫化物を配置するプロセスと、 前記容器中に配置された前記焼結体および前記硫化物を
９００〜１２００℃で熱処理するプロセスと、 前記密閉容器より取り出され、表面に酸化物相および硫
化物相が析出した焼結体の表面を研磨するプロセスと、 を経て形成されたことを特徴とするセラミックシンチレ
ータの製造方法。 - 【請求項４】希土類オキシ硫化物からなる焼結体と、こ
の焼結体の表面に形成された希土類酸化物相とを備え、
光出力特性を改善させたセラミックシンチレータであっ
て、前記焼結体の前記表面で希土類硫化物相または前記
希土類酸化物相が分散状態にあることを特徴とするセラ
ミックシンチレータ。 - 【請求項５】前記表面の平均表面粗さＲａが０．０１μ
ｍ以上０．８０μｍ以下であることを特徴とする請求項
４に記載のセラミックシンチレータ。 - 【請求項６】矩形の棒状に形成されたセラミックシンチ
レータを縦横方向に複数集積させて構成されたシンチレ
ータブロックであって、 前記セラミックシンチレータは、原材としての焼結体の
表面で希土類硫化物相または前記希土類酸化物相が分散
状態にあり、かつ、隣接するセラミックシンチレータの
間には、反射材が介挿されていることを特徴とするシン
チレータブロック。 - 【請求項７】Ｘ線の入射方向を規制するコリメータと、
反射材を介して縦列方向に整列されたセラミックシンチ
レータよりなるシンチレータブロックと、このシンチレ
ータブロックの各セラミックシンチレータに対応してフ
ォトダイオードが配列された光電変換部と、を備えるＸ
線検出器であって、 前記セラミックシンチレータは、希土類オキシ硫化物か
らなる焼結体と、この焼結体の表面に形成された希土類
酸化物相と、を備えると共に、実質的に密閉され酸素を
含有する容器中に、希土類オキシ硫化物からなるシンチ
レータの原材としての焼結体および硫化物を配置するプ
ロセスと、前記容器中に配置された前記焼結体および前
記硫化物を９００〜１２００℃で熱処理するプロセス
と、前記密閉容器より取り出され、表面に酸化物相およ
び硫化物相が析出した焼結体の表面を研磨するプロセス
と、を経て形成されていることを特徴とするＸ線検出
器。 - 【請求項８】所定の角度で拡散する方向にＸ線を出射す
るＸ線管と、撮像対象を介して前記Ｘ線管より出射され
たＸ線を検出するためコリメータ，シンチレータブロッ
クおよび光電変換部を含むＸ線検出器と、前記光電変換
部の検出信号を入力して演算処理するコンピュータと、
このコンピュータの処理により再生されたＸ線による画
像を表示するディスプレイと、を備えるＸ線ＣＴ撮像装
置において、 前記Ｘ線検出器のシンチレータブロックは、反射材を介
して縦列方向に整列された複数のセラミックシンチレー
タよりなり、 このセラミックシンチレータは、希土類オキシ硫化物か
らなる焼結体と、この焼結体の表面に形成された希土類
酸化物相と、を備えると共に、実質的に密閉され酸素を
含有する容器中に、希土類オキシ硫化物からなるシンチ
レータの原材としての焼結体および硫化物を配置するプ
ロセスと、前記容器中に配置された前記焼結体および前
記硫化物を９００〜１２００℃で熱処理するプロセス
と、前記密閉容器より取り出され、表面に酸化物相およ
び硫化物相が析出した焼結体の表面を研磨するプロセス
と、を経て形成されていることを特徴とするＸ線ＣＴ撮
像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27516399A JP3122438B2 (ja) | 1998-09-30 | 1999-09-28 | セラミックシンチレータの製造方法、セラミックシンチレータ、シンチレータブロック、ｘ線検出器およびｘ線ｃｔ撮像装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-277724 | 1998-09-30 | ||
| JP27772498 | 1998-09-30 | ||
| JP27516399A JP3122438B2 (ja) | 1998-09-30 | 1999-09-28 | セラミックシンチレータの製造方法、セラミックシンチレータ、シンチレータブロック、ｘ線検出器およびｘ線ｃｔ撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000171563A true JP2000171563A (ja) | 2000-06-23 |
| JP3122438B2 JP3122438B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=26551349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27516399A Expired - Lifetime JP3122438B2 (ja) | 1998-09-30 | 1999-09-28 | セラミックシンチレータの製造方法、セラミックシンチレータ、シンチレータブロック、ｘ線検出器およびｘ線ｃｔ撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3122438B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002275465A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Toshiba Corp | セラミックシンチレータとその製造方法、およびそれを用いた放射線検出器と放射線検査装置 |
| JP2004059767A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Nichia Chem Ind Ltd | 電子線励起ディスプレイ、及びそれに用いる赤色発光蛍光体 |
| US6811760B2 (en) * | 2001-03-30 | 2004-11-02 | General Electric Company | Inorganic acicular bodies and method for producing same |
| JPWO2004029657A1 (ja) * | 2002-09-26 | 2006-01-26 | 株式会社東芝 | 放射線検出器用蛍光体シートおよびそれを用いた放射線検出器と放射線検査装置 |
| JP2007161944A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 蛍光体 |
| WO2010010728A1 (ja) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 放射線画像変換パネルとそれを用いたｘ線撮影システム |
| JP2011149731A (ja) * | 2010-01-19 | 2011-08-04 | Toshiba Corp | プラスチックシンチレータ部材の製造方法及び放射線検出器 |
| JP2015502423A (ja) * | 2011-11-24 | 2015-01-22 | サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド | 発光物質、及び発光物質を形成するためのプロセス |
| JP2016041648A (ja) * | 2014-08-14 | 2016-03-31 | チンファ ユニバーシティＴｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ | ガドリニウムオキシサルファイドセラミックシンチレータの製造方法 |
| JP2016041649A (ja) * | 2014-08-14 | 2016-03-31 | チンファ ユニバーシティＴｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ | ガドリニウムオキシサルファイド（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ）セラミックシンチレータ製造方法 |
| JPWO2016047139A1 (ja) * | 2014-09-25 | 2017-07-27 | 株式会社東芝 | シンチレータ、シンチレータアレイ、放射線検出器、および放射線検査装置 |
| JP2020019829A (ja) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | 三菱ケミカル株式会社 | ガドリニウム酸硫化物焼結体、並びにガドリニウム酸硫化物焼結体を含むシンチレータ、シンチレータアレイ、放射線検出器、及び放射線検査装置 |
-
1999
- 1999-09-28 JP JP27516399A patent/JP3122438B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002275465A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Toshiba Corp | セラミックシンチレータとその製造方法、およびそれを用いた放射線検出器と放射線検査装置 |
| US6811760B2 (en) * | 2001-03-30 | 2004-11-02 | General Electric Company | Inorganic acicular bodies and method for producing same |
| JP2004059767A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Nichia Chem Ind Ltd | 電子線励起ディスプレイ、及びそれに用いる赤色発光蛍光体 |
| JPWO2004029657A1 (ja) * | 2002-09-26 | 2006-01-26 | 株式会社東芝 | 放射線検出器用蛍光体シートおよびそれを用いた放射線検出器と放射線検査装置 |
| US7675039B2 (en) | 2002-09-26 | 2010-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Phosphor sheet for radiation detector, radiation detector and apparatus for radiographic equipment |
| JP4607587B2 (ja) * | 2002-09-26 | 2011-01-05 | 株式会社東芝 | 放射線検出器用蛍光体シートおよびそれを用いた放射線検出器と放射線検査装置 |
| JP2007161944A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 蛍光体 |
| WO2010010728A1 (ja) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 放射線画像変換パネルとそれを用いたｘ線撮影システム |
| JP2011149731A (ja) * | 2010-01-19 | 2011-08-04 | Toshiba Corp | プラスチックシンチレータ部材の製造方法及び放射線検出器 |
| JP2015502423A (ja) * | 2011-11-24 | 2015-01-22 | サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド | 発光物質、及び発光物質を形成するためのプロセス |
| JP2016041648A (ja) * | 2014-08-14 | 2016-03-31 | チンファ ユニバーシティＴｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ | ガドリニウムオキシサルファイドセラミックシンチレータの製造方法 |
| JP2016041649A (ja) * | 2014-08-14 | 2016-03-31 | チンファ ユニバーシティＴｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ | ガドリニウムオキシサルファイド（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ）セラミックシンチレータ製造方法 |
| US9771515B2 (en) | 2014-08-14 | 2017-09-26 | Tsinghua University | Process for the preparation of gadolinium oxysulfide scintillation ceramics |
| US9816028B2 (en) | 2014-08-14 | 2017-11-14 | Tsinghua University | Process for the preparation of gadolinium oxysulfide (Gd2O2S) scintillation ceramics |
| JPWO2016047139A1 (ja) * | 2014-09-25 | 2017-07-27 | 株式会社東芝 | シンチレータ、シンチレータアレイ、放射線検出器、および放射線検査装置 |
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| JP2020019829A (ja) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | 三菱ケミカル株式会社 | ガドリニウム酸硫化物焼結体、並びにガドリニウム酸硫化物焼結体を含むシンチレータ、シンチレータアレイ、放射線検出器、及び放射線検査装置 |
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