JP2007327055A - 放射線検出用のシンチレータ並びに関連プロセス及び物品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アルカリ土類金属及び鉛からなる群から選択される1種以上の元素と1種以上のハロゲン化ランタニドを含むマトリックス材料、及びセリウム、プラセオジウム又はこれらの混合物を含むマトリックス材料用賦活剤とからなるシンチレータ組成物。賦活剤は、賦活剤とマトリックス材料の総モル数を基準にして、約0.1〜20モル%の量で存在する。該シンチレータ組成物は、高エネルギー放射線を検出するための放射線検出器のシンチレータとして用いられる。
【選択図】図1
Description
(a)(i)アルカリ土類金属及び鉛からなる群から選択される1種以上の元素と(ii)1種以上のハロゲン化ランタニドとを含むマトリックス材料、及び
(b)セリウム、プラセオジム又はセリウムとプラセオジムの混合物を含むマトリックス材料用賦活剤。
(A)本明細書に開示したシンチレータ結晶で放射線を受けて、放射線に特有の光子を発生させる段階と、
(B)シンチレータ結晶と結合した光子検出器で光子を検出する段階
とを含む。
又は
β2LnX7 (II)
式中、βはアルカリ土類金属及び鉛からなる群から選択される1種以上の元素であり、Lnは1種以上のランタニド元素であり、Xは臭素、塩素、ヨウ素及びそれらの組合せからなる群から選択される。
式中、Aは、アルカリ金属及びタリウムからなる群から選択される1種以上の元素であり、βは1種以上のアルカリ土類金属である。上記で説明した通り、Lnは1種以上のランタニド元素であり、Xは1種以上のハロゲン元素である。幾つかの好ましい実施形態では、「A」はナトリウム、セシウム又はナトリウムとセシウムの組合せである。セシウムが幾つかのシンチレータ組成物で特に有用である。
又は
(CsxRb1−x)(BaxCa1−x)Ln(BrxCl1−x)6 (V)
式中、Lnは1種以上のランタニド化合物であり、各xは独立に0≦x≦1である。
セリウム賦活シンチレータ組成物の2種類のサンプルを調製したが、これらの組成物のマトリックス部分は式Ba2YCl7であった。サンプルAの公称組成はBa2Y0.98Ce0.02Cl7であった。サンプルBの公称組成はBa2Y0.95Ce0.05Cl7であった。サンプルAを調製するため、1.3594gのBaCl2、0.6246gのYCl3及び0.0161gのCeCl3をグローブボックス内で秤量した。サンプルBについての量は、1.3560gのBaCl2、0.6039gのYCl3及び0.0401gのCeCl3であった。各サンプルについて、材料を十分にブレンドしてから銀管内に密閉した。焼成は不活性雰囲気中約700℃で5時間実施した。
セリウム賦活シンチレータ組成物の3種類のサンプルを調製したが、これらの組成物のマトリクス部分は式NaBaLaBr6であった。サンプルCの公称組成はNaBaLa0.95Ce0.05Br6であった。サンプルDの公称組成はNaBaLa0.80Ce0.20Br6であった。サンプルEの公称組成はNaBaLa0.90Ce0.10Br6であった。
Claims (16)
- 以下の成分(a)、(b)及びそれらの反応生成物を含んでなるシンチレータ組成物。
(a)(i)アルカリ土類金属及び鉛からなる群から選択される1種以上の元素と(ii)1種以上のハロゲン化ランタニドとを含むマトリックス材料、及び
(b)セリウム、プラセオジム又はセリウムとプラセオジムの混合物を含むマトリックス材料用賦活剤。 - 成分a(i)が2種以上のアルカリ土類金属を含む、請求項1記載のシンチレータ組成物。
- 成分a(i)が鉛と1種以上のアルカリ土類金属とを含む、請求項1記載のシンチレータ組成物。
- 前記賦活剤が、賦活剤とマトリクス材料の総モル数を基準にして、約0.1モル%〜約20モル%の量で存在する、請求項1記載のシンチレータ組成物。
- 前記マトリクス材料が式βLnX5(式中、βはアルカリ土類金属及び鉛からなる群から選択される1種以上の元素であり、Lnは1種以上のランタニド元素であり、Xは臭素、塩素、ヨウ素及びそれらの組合せからなる群から選択される。)の化合物を含む、請求項1記載のシンチレータ組成物。
- 前記マトリクス材料は、式β2LnX7(式中、βはアルカリ土類金属及び鉛からなる群から選択される1種以上の元素であり、Lnは1種以上のランタニド元素であり、Xは臭素、塩素、ヨウ素及びそれらの組合せからなる群から選択される。)の化合物を含む、請求項1記載のシンチレータ組成物。
- ビスマスをさらに含む、請求項1記載のシンチレータ組成物。
- 前記マトリクス材料が、アルカリ金属及びタリウムの群から選択される1種以上の元素をさらに含む、請求項1記載のシンチレータ組成物。
- ビスマスをさらに含む、請求項8記載のシンチレータ組成物。
- 高エネルギー放射線を検出するための放射線検出器であって、
(A)以下の成分(a)、(b)及びそれらの反応生成物を含んでなる結晶シンチレータ
(a)(i)アルカリ土類金属及び鉛からなる群から選択される1種以上の元素と(ii)1種以上のハロゲン化ランタニドとを含むマトリックス材料、及び
(b)セリウム、プラセオジム又はセリウムとプラセオジムの混合物を含むマトリックス材料用賦活剤、並びに
(B)シンチレータで発生した光パルスの放出に応答して電気信号を発生することができるようにシンチレータと光学的に結合した光検出器
を備える放射線検出器。 - 前記光検出器が、光電子増倍管、光ダイオード、CCDセンサ及びイメージインテンシファイアからなる群から選択される1以上のデバイスである、請求項10記載の放射線検出器。
- 検層工具と動作可能に接続された、請求項10記載の放射線検出器。
- 核医学用機器と動作可能に接続された、請求項10記載の放射線検出器。
- 前記核医学用機器が陽電子放射断層撮影(PET)装置を備える、請求項13記載の放射線検出器。
- 貨物コンテナ内の放射性材料の存在を検出するためのデバイスと動作可能に接続された、請求項10記載の放射線検出器。
- シンチレーション検出器での高エネルギー放射線の検出方法であって、
(A)シンチレータ結晶で放射線を受けて、放射線に特有の光子を発生させる段階と、
(B)シンチレータ結晶と結合した光子検出器で光子を検出する段階と
を含み、上記シンチレータ結晶が以下の成分(a)、(b)及びそれらの反応生成物を含んでなる、方法。
(a)(i)アルカリ土類金属及び鉛からなる群から選択される1種以上の元素と(ii)1種以上のハロゲン化ランタニドとを含むマトリックス材料、及び
(b)セリウム、プラセオジム又はセリウムとプラセオジムの混合物を含むマトリックス材料用賦活剤。
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