JP2016050258A - Laminate-type thermofluorescent material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層型熱蛍光体に関し、さらに詳細には、感度と解像度が高く、ダイナミックレンジが広く、堅牢性が高く、取扱いが容易で、簡易且つ簡便に製造することができる、積層型熱蛍光体に関するものである。 The present invention relates to a laminated thermophosphor, and more particularly, a laminated thermoluminescent material having high sensitivity and resolution, wide dynamic range, high fastness, easy handling, and simple and simple manufacturing. The present invention relates to a phosphor.
放射線の検出は、人間の目では直接見ることができない放射線を可視化する技術であり、放射線線量計、放射線イメージング、放射線治療など科学分野、医療分野、工業分野等の幅広い分野で使用され、種々提案がなされている。
例えば、放射線の被ばく線量を計測のための線量計として、ガラス管に封入された熱蛍光体やペレット状の熱蛍光体を利用した熱蛍光個人被曝線量計などが使用されている。
また、例えば、特許文献１には、熱蛍光板状体を利用した線量計であって、かつ放射線の３次元線量分布を取得することができる放射線線量計として、母体としての四ホウ酸リチウムと、この母体中に存在するマンガン及びアルミニウム（III)とを含む熱蛍光板状体が、複数枚積層されて形成されているものが提案されている。
また、例えば、特許文献２には、放射線の３次元線量分布を取得することが可能である熱蛍光積層体として、四ホウ酸リチウム、酸化マンガン（ＩＶ）、及び酸化アルミニウムを含有するものが提案されている。
また、例えば、特許文献３には、放射線に対する相対感度の低下を抑制でき、局所被曝時の線量分布を精度良くかつ簡便に行える生体等価型熱蛍光体二次元素子として、ＬｉＦの単位重量に対し、バインダーとして耐熱性樹脂（例えば四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂）を５〜７０重量％添加したものを主体としてシート形状に成型し、次いで２６０℃以下の温度で加熱硬化させるものが提案されている。
また、非特許文献１には、酸化アルミニウムを母体とし、Ｃ、Ｍｇ及びＹ、Ｓｉ及びＴｉ、Ｃｒ、Ｃｒ及びＮｉ、Ｎａ及びＴｉ、をドープした熱蛍光体が開示されている。
Radiation detection is a technology that visualizes radiation that cannot be seen directly by the human eye, and is used in a wide range of scientific, medical, and industrial fields such as radiation dosimeters, radiation imaging, and radiation therapy. Has been made.
For example, as a dosimeter for measuring the radiation exposure dose, a thermofluorescent individual dose meter using a thermophosphor sealed in a glass tube or a pellet-like thermophosphor is used.
In addition, for example, Patent Document 1 discloses a dosimeter that uses a thermoluminescent plate and a radiation dosimeter that can acquire a three-dimensional dose distribution of radiation. There has been proposed a structure in which a plurality of thermoluminescent plates containing manganese and aluminum (III) present in the matrix are laminated.
For example, Patent Document 2 proposes a thermoluminescent laminate that can acquire a three-dimensional dose distribution of radiation that contains lithium tetraborate, manganese (IV) oxide, and aluminum oxide. Has been.
In addition, for example, in Patent Document 3, as a bio-equivalent thermophosphor two-dimensional element capable of suppressing a decrease in relative sensitivity to radiation and accurately and simply performing dose distribution during local exposure, the unit weight of LiF , And a binder that is molded into a sheet shape mainly composed of 5 to 70% by weight of a heat-resistant resin (for example, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer resin) as a binder, and then heat-cured at a temperature of 260 ° C. or less is proposed. ing.
Further, Non-Patent Document 1 discloses a thermoluminescent material doped with C, Mg and Y, Si and Ti, Cr, Cr and Ni, Na and Ti using aluminum oxide as a base material.
また、熱蛍光体以外のものとして、例えば、特許文献４及び５には、光輝尽発光(photostimulated luminescence：PSL)を示すイメージングプレート（IP）を利用するオートラジオグラフィーの提案がされている。
また、例えば、特許文献６には、放射線の積算吸収線量を測定するに用いる平板状蛍光ガラス線量計として、ファントム内に設置した線量計に放射線を照射し、その線量計への積算吸収線量を測定する方法に用いる平板状蛍光ガラス線量計が提案されている。
また、例えば、特許文献７には、極めて軽量で、全方向から飛来する中性子に対する正確な評価が可能な積算型中性子線量当量測定器として、含水素有機高分子物質で形成された回転対称形状のボディ（ポリエチレンブロック）と、その表面から第１の所定深さ以上の深さ位置で、回転対称な同一深さ位置に３つ以上配設された、中性子との原子核反応により含水素有機高分子物質から放出される反跳陽子を検出する速中性子検出器と、前記ボディの表面から第２の所定深さ以内の深さ位置で、回転対称な同一深さ位置に３つ以上配設された、中性子との原子核反応によりα線またはγ線を放出する中性子変換材（例えばα線コンバータ）を有する熱中性子検出器と、を備えるものが提案されている。
また、例えば、特許文献８には、蛍光特性を大きく損なう事無く、又、ガンマ線補償用蛍光ガラス素子に対する影響を与える事無く、一般的に使われている熱ルミネセンス線量計と同等の熱中性子感度を持つ新たな蛍光ガラス線量計用ガラスとして、銀活性りん酸塩ガラスに、熱中性子・アルファ線変換剤を添加することにより、放射線照射後に紫外光励起をすると波長５００〜８００ｎｍ領域の蛍光を放出し、蛍光の時間特性が熱中性子・アルファ線変換剤の濃度に依存しないことを特徴とする熱中性子に有感な蛍光ガラス線量計用ガラスが提案されている。
また、上述の放射線治療等の用途においては、放射線治療装置の放射線照射位置、範囲、出力等の調整や治療計画の作成等にも放射線検出デバイスが用いられており、一般的には、放射線誘起架橋反応を利用して放射線の検出を行う、ガフクロミックフィルムが用いられている。
また、定位放射線照射などの高精度な放射線治療計画においては、従来、合成樹脂を含有する組織等価熱蛍光スラブが用いられている。
In addition, as a material other than a thermoluminescent material, for example, Patent Documents 4 and 5 propose autoradiography using an imaging plate (IP) that exhibits photostimulated luminescence (PSL).
Further, for example, in Patent Document 6, as a flat fluorescent glass dosimeter used for measuring the accumulated absorbed dose of radiation, radiation is irradiated to a dosimeter installed in a phantom, and the accumulated absorbed dose to the dosimeter is calculated. A flat fluorescent glass dosimeter for use in the measurement method has been proposed.
Further, for example, Patent Document 7 discloses a rotationally symmetric shape formed of a hydrogen-containing organic polymer substance as an integrated neutron dose equivalent measuring instrument that is extremely lightweight and can accurately evaluate neutrons flying from all directions. Hydrogen-containing organic polymer by nuclear reaction with neutrons, three or more disposed at the same rotationally symmetric depth position at a depth position greater than the first predetermined depth from the body (polyethylene block) and the surface thereof Three or more fast neutron detectors for detecting recoil protons emitted from the substance and three or more rotationally symmetric depth positions within a second predetermined depth from the surface of the body A thermal neutron detector having a neutron conversion material (for example, an α-ray converter) that emits α-rays or γ-rays by a nuclear reaction with neutrons has been proposed.
Further, for example, Patent Document 8 discloses that thermal neutrons equivalent to commonly used thermoluminescence dosimeters are obtained without significantly impairing the fluorescence characteristics and without affecting the fluorescent glass element for gamma ray compensation. As a new fluorescent glass dosimeter glass with sensitivity, by adding a thermal neutron / alpha ray conversion agent to silver activated phosphate glass, it emits fluorescence in the wavelength range of 500 to 800 nm when excited by ultraviolet light after irradiation. However, a glass for fluorescent glass dosimeters sensitive to thermal neutrons, characterized in that the temporal characteristics of fluorescence do not depend on the concentration of thermal neutron / alpha ray converting agent, has been proposed.
In addition, in the above-mentioned uses such as radiation therapy, radiation detection devices are also used for adjustment of radiation irradiation position, range, output, etc. of a radiation therapy apparatus and creation of a treatment plan. Gafchromic films that detect radiation using a crosslinking reaction are used.
In addition, a tissue-equivalent thermofluorescence slab containing a synthetic resin has been conventionally used in high-accuracy radiotherapy plans such as stereotactic radiation irradiation.
しかし、上述の従来提案されている熱蛍光体ではいまだ十分な実用性がなかった。
たとえば、熱蛍光個人被曝線量計は、固体差が大きく補正が困難で、また、１つの素子に対してフィルターを複数設置できないため、誤差が生じる要因を有するという問題や、ポイント測定は可能であるが２次元の測定には用いることができないという問題があった。
特許文献１〜３の提案は、人体や皮膚など特定の部分の吸収線量の測定を目的として設計されたものであり、汎用性が十分でなく、また感度が不十分であり、また操作性に難があるという問題があった。
特許文献４及び５の提案では、位置確認に必要な画像を取得することができないなどの問題があった。
特許文献６〜８の提案は、解像度の点で不十分であり、測定システムが複雑で高価となるという問題もあった。
また、放射線治療装置の調整等の用途において、一般的に用いられるガフクロミックフィルムは、使い捨てのため高価であること、放射線照射開始から測定までに時間がかかること、ダイナミックレンジが狭く実際の治療で用いる線量より低い線量で調整などの検証を行うこと等の問題があった。
また、定位放射線照射などの高精度な放射線治療計画において用いられている合成樹脂を含有する組織等価熱蛍光スラブは、人体組織等価性は高いが解像度や感度が不十分で、また、堅牢性も不十分であった。
また、近年の高精度放射線治療や医療被曝管理においては、人体組織、たとえば、軟組織や骨、筋肉、各臓器の線量分布を詳細に把握することが求められているが、これらに対応できる２次元線量計の報告はない。
要するに、感度と解像度が高く、ダイナミックレンジが広く、堅牢性が高く、取扱いが容易で、簡易且つ簡便に製造することができる汎用性の高い２次元の放射線検出デバイスは、いまだ提案されていないのが現状であり、そのような放射線検出デバイスに利用できる材料の開発が要望されているのが現状である。
したがって、本発明の目的は、感度と解像度が高く、ダイナミックレンジが広く、堅牢性が高く、取扱いが容易で、簡易且つ簡便に製造することができる汎用性の高い２次元の放射線検出デバイスとして利用可能な材料としての熱蛍光体を提供することにある。
However, the previously proposed thermophosphor has not yet been sufficiently practical.
For example, the thermofluorescence personal exposure dosimeter is difficult to correct due to large individual differences, and since multiple filters cannot be installed for one element, there are problems that cause errors and point measurement is possible. However, there is a problem that it cannot be used for two-dimensional measurement.
The proposals in Patent Documents 1 to 3 are designed for the purpose of measuring the absorbed dose of specific parts such as the human body and skin, are not sufficiently versatile, have insufficient sensitivity, and are easy to operate. There was a problem of difficulty.
In the proposals of Patent Documents 4 and 5, there is a problem that an image necessary for position confirmation cannot be acquired.
The proposals in Patent Documents 6 to 8 are insufficient in terms of resolution, and there is a problem that the measurement system is complicated and expensive.
Also, in applications such as adjustment of radiotherapy equipment, commonly used gafchromic films are disposable and expensive, take time from the start of radiation irradiation to measurement, and have a narrow dynamic range for actual treatment. There were problems such as verifying adjustments at a dose lower than the dose used.
In addition, tissue-equivalent thermoluminescent slabs containing synthetic resins used in high-accuracy radiation treatment plans such as stereotactic radiation have high human tissue equivalence, but have insufficient resolution and sensitivity, and are also robust. It was insufficient.
Further, in recent high-precision radiotherapy and medical exposure management, it is required to grasp in detail the dose distribution of human tissues, for example, soft tissues, bones, muscles, and organs. There are no reports of dosimeters.
In short, a highly versatile two-dimensional radiation detection device that has high sensitivity and resolution, wide dynamic range, high robustness, easy handling, and can be manufactured easily and simply has not been proposed yet. However, there is a demand for the development of materials that can be used for such radiation detection devices.
Therefore, the object of the present invention is to be used as a highly versatile two-dimensional radiation detection device that has high sensitivity and resolution, wide dynamic range, high robustness, easy handling, and can be manufactured easily and simply. It is to provide a thermophosphor as a possible material.
本発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意検討した結果、熱蛍光体の材料と構造を変えることで、感度と解像度が高く、ダイナミックレンジが広くなることを知見し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の各発明を提供するものである。
１．基材層と該基材層の上に形成された熱蛍光層とからなる積層型熱蛍光体であって、
上記基材層は、セラミックス製であって、厚さが０．１ｍｍ以上であり、
上記熱蛍光層は、上記基材層上に無機化合物塗料を塗工した後、焼成してなり、上記無機化合物塗料の塗工量が０．００１ｇ／ｃｍ２以上１ｇ／ｃｍ２未満である
ことを特徴とする積層型熱蛍光体。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that changing the material and structure of the thermophosphor increases sensitivity and resolution, and widens the dynamic range, thereby completing the present invention. It came to.
That is, the present invention provides the following inventions.
1. A laminated thermophosphor comprising a base material layer and a thermoluminescent layer formed on the base material layer,
The base material layer is made of ceramics and has a thickness of 0.1 mm or more,
The thermoluminescent layer is formed by applying an inorganic compound paint on the base material layer and then firing, and the coating amount of the inorganic compound paint is 0.001 g / cm 2 or more and less than 1 g / cm 2. A laminated thermophosphor characterized by:
本発明の積層型熱蛍光体は、放射線検出デバイスとして取扱いが容易で、繰り返し利用することが可能であり、さらには感度と解像度が高く、ダイナミックレンジが広く、堅牢性が高いものである。 The laminated thermophosphor of the present invention is easy to handle as a radiation detection device, can be used repeatedly, has high sensitivity and resolution, has a wide dynamic range, and has high robustness.
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
＜全体構成＞
本発明の積層型熱蛍光体は、基材層と該基材層の上に形成された熱蛍光層とからなる積層型熱蛍光体であって、
上記基材層は、セラミックス製であって、厚さが所定の厚さであり、
上記熱蛍光層は、上記基材層上に無機化合物塗料を塗工した後、基材との反応により焼結させる等焼成してセラミックス層としてなり、塗工量が所定量である。
以下、詳述する。
なお、以下、「熱蛍光」を「ＴＬ」と呼ぶこともある。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
<Overall configuration>
The laminated thermophosphor of the present invention is a laminated thermophosphor comprising a base layer and a thermoluminescent layer formed on the base layer,
The base material layer is made of ceramics and has a predetermined thickness.
The thermoluminescent layer is coated with an inorganic compound paint on the base material layer and then fired, for example, sintered by reaction with the base material to form a ceramic layer, and the coating amount is a predetermined amount.
Details will be described below.
Hereinafter, “thermofluorescence” may be referred to as “TL”.
＜基材層＞
上記基材層は、セラミックス製である。
これにより、本発明の積層型熱蛍光体の堅牢性が高くなり、取り扱いが容易になる。密度の異なる基材を利用すると目的の密度の熱蛍光板を作成することもできる。
<Base material layer>
The base material layer is made of ceramics.
This increases the fastness of the laminated thermophosphor of the present invention and facilitates handling. When substrates having different densities are used, a thermoluminescent plate having a target density can be produced.
（セラミックス）
本明細書において、セラミックスとは、上記金属酸化物を主成分としてなる焼結体を意味し、このようなものとしては、例えば、多結晶体、非晶質ガラス、セラミック−ガラスなどが挙げられる。
(Ceramics)
In the present specification, the ceramic means a sintered body containing the metal oxide as a main component, and examples of such a material include polycrystal, amorphous glass, and ceramic-glass. .
本発明の上記基材層を構成する上記セラミックスは上記金属酸化物をその主成分とする。
ここで、上記主成分とは、上記セラミックスがその全重量に対して５０重量％以上含有することを意味し、好ましくは７０重量％以上である。
上記金属酸化物は、セラミックスを形成するものであれば、特に制限されず、例えば、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｐｏ、Ｆｒ、Ｒａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒなどの金属の酸化物を挙げることができ、これらの金属酸化物は単体または混合物を使用することができる。中でも、ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２（コージライト）、Ａｌ２Ｏ３であるのが、
熱蛍光特性の観点から好ましい。
また、上記基材層は、市販品を用いることができ、例えば、千葉セラミックス工業社の超軽量セラミックC-1やイソライト工業のイソプラトン軽量セッターなどを用いることができる。
The ceramics constituting the substrate layer of the present invention contains the metal oxide as a main component.
Here, the main component means that the ceramic is contained in an amount of 50% by weight or more based on the total weight, and preferably 70% by weight or more.
The metal oxide is not particularly limited as long as it forms ceramics. For example, Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Cs, Ba, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, Fr, Ra, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Examples of the metal oxide include Yb, Lu, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, and Lr. Can be used alone or as a mixture. Among them, MgO.Al 2 O 3 .SiO 2 (cordierite) and Al 2 O 3 are
It is preferable from the viewpoint of thermoluminescent properties.
Moreover, a commercial item can be used for the said base material layer, for example, the ultralight ceramic C-1 of Chiba Ceramics Co., Ltd., the Isoplaton lightweight setter of Isolite Industry, etc. can be used.
また、上記基材層における上記セラミックスは、発光中心成分を含有し、それ自体が熱蛍光を示してもよい。
本明細書において、上記発光中心成分とは、放射線を照射した熱蛍光体において励起され光を放出する成分をいう。
上記発光中心成分は、特に制限されず、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一つの金属元素を挙げることができる。
上記発光中心成分の含有割合は、セラミックス全体中１重量％未満であるのが好ましく、０．００１重量％以上であるのが好ましい。
また、上記発光中心成分の含有形態は、原子やイオンとして配合されていても、酸化物など何らかの化合物として配合されていてもよい。
上記発光中心成分の配合の方法は、特に制限されず、例えば、上記セラミックスに固溶分散させる、上記セラミックスの表面のみに分散させる等により配合させることができる。
Moreover, the ceramics in the base material layer may contain a light emission center component, and may itself exhibit thermofluorescence.
In the present specification, the luminescent center component refers to a component that is excited in a thermophosphor irradiated with radiation and emits light.
The emission center component is not particularly limited, and Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Hf, Ta, W, Re At least one metal element selected from the group consisting of Os, Ir, Pt, Au, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu. Can be mentioned.
The content of the luminescent center component is preferably less than 1% by weight of the entire ceramic, and preferably 0.001% by weight or more.
Further, the content of the luminescent center component may be blended as atoms or ions, or may be blended as some compound such as an oxide.
The method for blending the luminescent center component is not particularly limited, and can be blended, for example, by solid solution dispersion in the ceramic, or only on the surface of the ceramic.
（第３成分）
また、本発明においては上記基材層に本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々成分を添加することができる。
(Third component)
Moreover, in this invention, a various component can be added to the said base material layer in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
（厚さ）
上記基材層の厚さは、０．１ｍｍ以上である。中でも、堅牢性の観点から、２〜３ｍｍであるのが好ましい。
（形状・大きさなど）
上記基材層の大きさは、特に制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、用途や目的に合わせて任意にすることができる。
本発明の上記基材層の形状は、特に制限されず、用途や目的に応じて任意の形状、密度にすることができるが、放射線計測に用いる場合、板状体であるのが好ましい。
(thickness)
The thickness of the base material layer is 0.1 mm or more. Especially, it is preferable that it is 2-3 mm from a robustness viewpoint.
(Shape, size, etc.)
The magnitude | size of the said base material layer is not restrict | limited in particular, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can be made arbitrary according to a use and the objective.
The shape of the substrate layer of the present invention is not particularly limited, and can be any shape and density depending on the application and purpose. However, when used for radiation measurement, a plate-like body is preferable.
＜熱蛍光層＞
上記熱蛍光層は、熱蛍光特性を有するもので、上記基材層上に無機化合物塗料を塗工した後、所定の処理をしてなるものである。
以下、詳述する。
<Thermoluminescent layer>
The thermoluminescent layer has thermoluminescent properties, and is formed by applying a predetermined treatment after coating an inorganic compound paint on the base material layer.
Details will be described below.
（無機化合物塗料）
上記無機化合物塗料は、無機化合物と溶剤とを混合してなる塗料であり、無機化合物としては、例えば、４ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、３ホウ酸リチウム、７ホウ酸リチウムなどのリチウム含有無機化合物、カルシウム酸化物、ベリリウム酸化物などが挙げられ、使用に際しては単独または２種以上の混合物として用いることができる。中でも、実効原子番号が人体に近い、感度、解像度等の観点から、４ホウ酸リチウム、３ホウ酸リチウム、７ホウ酸リチウム、ＬｉＦ，ＢｅＯを好ましく用いることができる。
また、溶媒としてはエタノール、水、等が挙げられる。
上記無機化合物塗料の粒径（平均粒子径）は、特に制限されないが、解像度、後述する塗工のしやすさ等の観点から、２００μｍ未満であるのが好ましく、１００μｍ以下であるのがより好ましい。
上記塗工の方法は、特に制限されず、例えば、上記無機化合物塗料を基材層の表面に塗布する方法、上記無機化合物塗料に上記基材層を構成するセラミックス板を浸漬（片面だけを付けることを含む）する方法などが挙げられる。
中でも、上記の浸漬させる方法が、上記無機化合物塗料の塗工むらが少ない点などの点で好ましい。
上記塗工における上記無機化合物塗料の量は、特に制限されないが、上記基材層の面積あたりの上記無機化合物塗料の量が、上記無機化合物量として（溶媒を含まない）、０．００１ｇ／ｃｍ２以上１．０ｇ／ｃｍ２未満である。この範囲外であると、解像度、感度、ムラの点で要求されるレベルとならない。
なお、上記塗工を行う部分は、特に制限されず、上記基材層の両面、片面部分、一部分などとすることができる。
(Inorganic compound paint)
The inorganic compound paint is a paint obtained by mixing an inorganic compound and a solvent. Examples of the inorganic compound include lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), lithium triborate, and lithium borate 7. These include lithium-containing inorganic compounds, calcium oxide, beryllium oxide, and the like, and can be used alone or as a mixture of two or more. Of these, lithium tetraborate, lithium triborate, lithium hexaborate, LiF, and BeO can be preferably used from the viewpoint of sensitivity, resolution, and the like, in which the effective atomic number is close to that of the human body.
Moreover, ethanol, water, etc. are mentioned as a solvent.
The particle size (average particle size) of the inorganic compound paint is not particularly limited, but is preferably less than 200 μm and more preferably 100 μm or less from the viewpoints of resolution, ease of coating described later, and the like. .
The coating method is not particularly limited. For example, the method of applying the inorganic compound paint on the surface of the base material layer, the ceramic plate constituting the base material layer is immersed in the inorganic compound paint (attaching only one side) And the like).
Among these, the above-described dipping method is preferable from the viewpoint of less uneven coating of the inorganic compound paint.
The amount of the inorganic compound paint in the coating is not particularly limited, but the amount of the inorganic compound paint per area of the base material layer is 0.001 g / cm as the amount of the inorganic compound (not including the solvent). 2 or more and less than 1.0 g / cm 2 . Outside this range, the required level is not achieved in terms of resolution, sensitivity, and unevenness.
In addition, the part which performs the said coating in particular is not restrict | limited, It can be set as the both surfaces of the said base material layer, a single-sided part, a part.
上記所定の処理は、焼成処理である。
上記焼成処理は、無機化合物塗料の融点以上で基材の融点未満で、おおよそ９００〜１０００℃、例えば四ホウ酸リチウムでは融点（９１７℃）以上で、好ましくは０．５〜４８時間、さらに好ましくは基材と十分に反応するまでの時間加熱処理することにより行うことができる。
The predetermined process is a baking process.
The above baking treatment is at or above the melting point of the inorganic compound coating and below the melting point of the base material, and is approximately 900 to 1000 ° C., for example, at a melting point (917 ° C.) or more for lithium tetraborate, preferably 0.5 to 48 hours, more preferably. Can be performed by heat treatment for a period of time until it sufficiently reacts with the substrate.
上記熱蛍光層は、上記無機化合物塗料を焼成することにより、無機化合物がセラミックス化してなるセラミックス層である。
上記熱蛍光層におけるセラミックスの成分は、用いる無機化合物並びに基材層の構成成分によるが、無機化合物の焼成物、無機化合物と基材層の成分との焼成反応物、および未反応で残留した無機化合物の混合物からなるセラミックスになっていると考えられ、例えば、無機化合物として４ホウ酸リチウム（ＬｉＢ４Ｏ７）を用いた場合には、焼成反応物としてのケイ酸アルミニウムリチウム（例えば、ＬｉＡｌＳｉ２Ｏ６など）のリチウム含有酸化物、ホウ酸ガラス等がセラミックスの構成成分である。
The thermoluminescent layer is a ceramic layer formed by converting the inorganic compound paint into a ceramic by firing the inorganic compound paint.
The ceramic component in the thermoluminescent layer depends on the inorganic compound used and the constituent components of the base layer, but the fired product of the inorganic compound, the fired reaction product of the inorganic compound and the base layer component, and the unreacted inorganic For example, when lithium tetraborate (LiB 4 O 7 ) is used as an inorganic compound, lithium aluminum silicate (for example, LiAlSi 2 ) as a fired reaction product is considered to be a ceramic made of a mixture of compounds. Lithium-containing oxides such as O 6 , borate glass, and the like are ceramic constituents.
（厚さ）
上記熱蛍光層の厚さは、２ｍｍ未満であり、感度、解像度、コスト等の観点から、０．１ｍｍ未満であるのが好ましい。
(thickness)
The thickness of the thermoluminescent layer is less than 2 mm, and is preferably less than 0.1 mm from the viewpoint of sensitivity, resolution, cost, and the like.
（形状・大きさなど）
上記熱蛍光層の大きさは、特に制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、用途や目的に合わせて任意にすることができる。
本発明の上記熱蛍光層の形状は、特に制限されず、用途や目的に応じて任意の密度、形状にすることができるが、放射線計測に用いる場合、板状体であるのが好ましい。
(Shape, size, etc.)
The size of the thermoluminescent layer is not particularly limited, and can be arbitrarily selected according to the application and purpose without departing from the gist of the present invention.
The shape of the thermoluminescent layer of the present invention is not particularly limited and may be any density and shape depending on the application and purpose, but when used for radiation measurement, it is preferably a plate-like body.
（第３成分）
また、本発明においては熱蛍光層に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々成分を添加することができる。
(Third component)
In the present invention, various components can be added to the thermoluminescent layer without departing from the spirit of the present invention.
＜製造方法＞
本発明の積層型熱蛍光体の製造方法の一例を以下に説明する。
本発明の積層型熱蛍光体の製造は、上記基材層上に上記無機化合物塗料を塗工した後、焼成を行うことにより実施できる。
上記基材層の製造は、一般的なセラミックスの製造方法などを用いて行うことができる。具体的には、上記金属酸化物等の原料を、粉砕および混合した後、焼結することなどにより実施することができる。
上記基材層上への上記無機化合物塗料の塗工は、上述の通りである。
また、焼成の条件も上述の通りである。
なお、製造方法のより具体的な説明は、実施例に記載する。
また、上述した以外にも趣旨を逸脱しない範囲で、他の処理も行うことができる。
そのような例としては、成形処理などが挙げられ、焼結処理の前または後に、公知の方法で行うことができる。
上記成形は、用途に応じて適宜決定される任意のものであるが、乾式成形などの公知の成形方法を用いて行うことができ、板状、四角形状、円形状、線状、曲線状などの任意の形状を用いることができる。
<Manufacturing method>
An example of the method for producing the laminated thermophosphor of the present invention will be described below.
The laminated thermophosphor of the present invention can be produced by applying the inorganic compound paint on the base material layer and then firing it.
The base material layer can be manufactured using a general ceramic manufacturing method or the like. Specifically, the raw material such as the metal oxide can be pulverized and mixed and then sintered.
The application of the inorganic compound paint onto the base material layer is as described above.
The firing conditions are also as described above.
A more specific description of the manufacturing method is described in the examples.
In addition to the above, other processes can be performed without departing from the spirit of the present invention.
As such an example, a molding process etc. are mentioned, It can carry out by a well-known method before or after a sintering process.
The above molding can be arbitrarily determined according to the application, but can be performed using a known molding method such as dry molding, such as plate, square, circular, linear, curved, etc. Any shape can be used.
＜使用方法・用途＞
本発明の積層型熱蛍光体は、Ｘ線、電子線、α線、β線、γ線、中性子線などの放射線を吸収させて放射線のイメージングデバイスとして用いることができる。
その際、上記放射線吸収後の上記積層型熱蛍光体に対して、加熱処理を行うことにより、その吸収した放射線の量に応じて蛍光を発生させ、得られた蛍光を、蛍光読取装置、熱蛍光画像取得装置で検出、定量などを行うことで、放射線の１〜３次元の定量解析などを行うことができる。
ここで上記加熱処理は用いる基材層の形成材料や無機化合物によって任意であるが、基材層の形成材料を超軽量コージライトとし、無機化合物として四ホウ酸リチウムを使用した場合は加熱温度が９２０〜９３０℃、加熱時間が３０〜１２０分程度の条件とすることができる。
本発明の積層型熱蛍光体は、実施例に後述するように、簡便に使用することができ、また、解析結果も迅速に得ることができるものである。
本発明の積層型熱蛍光体は、上記の熱蛍光特性を有することから、個人の放射線被ばく量や環境における放射線量を測定する放射線線量計に好適に使用することができる。また、上記の熱蛍光特性に加え、放射線の計測などに用いた場合において高い解像度の熱蛍光特性を有するものであり、放射線の１〜３次元計測に使用することができるものであり、放射線イメージングデバイスなどに用いる放射線の２次元線量計として好適に用いることができる。
<Usage and usage>
The laminated thermophosphor of the present invention can be used as a radiation imaging device by absorbing radiation such as X-rays, electron beams, α rays, β rays, γ rays, and neutron rays.
At that time, by performing a heat treatment on the laminated thermophosphor after the radiation absorption, fluorescence is generated according to the amount of the absorbed radiation, and the obtained fluorescence is converted into a fluorescence reading device, a heat By performing detection, quantification, and the like with a fluorescence image acquisition device, it is possible to perform 1-3 dimensional quantitative analysis of radiation.
Here, the heat treatment is optional depending on the base layer forming material and inorganic compound used, but when the base layer forming material is ultralight cordierite and lithium tetraborate is used as the inorganic compound, the heating temperature is The conditions can be 920 to 930 ° C. and the heating time is about 30 to 120 minutes.
As will be described later in Examples, the laminated thermophosphor of the present invention can be used easily, and analysis results can also be obtained quickly.
Since the laminated thermoluminescent material of the present invention has the above-mentioned thermoluminescent properties, it can be suitably used for a radiation dosimeter that measures the radiation dose of an individual and the radiation dose in the environment. Moreover, in addition to the above-mentioned thermofluorescence characteristics, it has high-resolution thermofluorescence characteristics when used for radiation measurement and the like, and can be used for 1-dimensional measurement of radiation, and radiation imaging It can be suitably used as a two-dimensional dosimeter for radiation used in a device or the like.
本発明は上述した実施形態に何ら制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
以下、本発明について実施例及び比較例を示してさらに具体的に説明するが本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
［実施例１］
（積層型熱蛍光体の製造）
上記基材層として、ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２（コージライト）を主成分とする、軽量セラミックス（商品名：超軽量コージライトＣ１、千葉セラミック工業社）、大きさ（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ２ｍｍ）を用いた。
上記基材層の上に、上記熱蛍光層を形成した。
上記熱蛍光層の形成は、以下のように行った。
上記無機化合物塗料として、開口が１００μｍのふるいを通した４ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）を用い、上記無機化合物塗料５ｇを、溶媒としてのエタノール２０ｍＬに投入し、乳棒と乳鉢でよく攪拌させ、スラリー化した上記無機化合物塗料混合液を作成した。
上記基材層全体をエタノールに浸した上記基材層の片面を、上記無機化合物塗料混合液
に浸して、上記基材層に上記無機化合物塗料を塗工した。
なお、上記無機化合物塗料の塗工量は、上記基材層の面積（ｃｍ２）あたり、０．００１ｇ（ｇ／ｃｍ２）であった。
上記無機化合物塗料混合液に浸した上記基材層は４０℃で３０分処理してエタノールをよく乾かした後、電気炉により９２０℃、３０分間の加熱処理で焼結させて、上記熱蛍光層を形成させ、本発明の積層型熱蛍光体を得た。
なお、上記熱蛍光層の厚みは０．５ｍｍ以下であった。
また、焼結処理時間の短縮（９２０℃、３０分程度）により、基材層としてのセラミックスのゆがみが改善した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not restrict | limited to these at all.
[Example 1]
(Manufacture of laminated thermophosphors)
As the base material layer, lightweight ceramics (trade name: ultra-light cordierite C1, Chiba Ceramic Industry Co., Ltd.) mainly composed of MgO.Al 2 O 3 .SiO 2 (cordierite), size (vertical 50 mm × horizontal) 50 mm × thickness 2 mm) was used.
The thermoluminescent layer was formed on the base material layer.
The thermoluminescent layer was formed as follows.
As the inorganic compound paint, lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ) passed through a sieve with an opening of 100 μm was used, and 5 g of the inorganic compound paint was put into 20 mL of ethanol as a solvent, and a pestle and mortar were sufficient. The above-mentioned inorganic compound coating material mixture was made into a slurry by stirring.
One surface of the base material layer in which the entire base material layer was immersed in ethanol was immersed in the inorganic compound paint mixture, and the inorganic compound paint was applied to the base material layer.
Incidentally, the coating amount of the inorganic compound coating, the area of the substrate layer (cm 2) per was 0.001g (g / cm 2).
The base material layer immersed in the inorganic compound paint mixture is treated at 40 ° C. for 30 minutes to thoroughly dry the ethanol, and then sintered by heat treatment at 920 ° C. for 30 minutes in an electric furnace. Thus, the laminated thermoluminescent material of the present invention was obtained.
The thermoluminescent layer had a thickness of 0.5 mm or less.
Moreover, distortion of the ceramics as the base material layer was improved by shortening the sintering time (920 ° C., about 30 minutes).
［実施例２〜１５］
無機化合物塗料で用いたふるいの開口の大きさと、無機化合物塗料の塗工量を変えた以外は、実施例１と同様にして、本発明の積層型熱蛍光体を製造した。
詳細は、以下のとおりである。
実施例２、ふるいの開口：１００μｍ、塗工量：０．００１（ｇ／ｃｍ２）未満
実施例３、ふるいの開口：１００μｍ、塗工量：０．００５（ｇ／ｃｍ２）
実施例４、ふるいの開口：１００μｍ、塗工量：０．０１０（ｇ／ｃｍ２）
実施例５、ふるいの開口：１００μｍ、塗工量：０．０２０（ｇ／ｃｍ２）
実施例６、ふるいの開口：２５０μｍ、塗工量：０．００１（ｇ／ｃｍ２）未満
実施例７、ふるいの開口：２５０μｍ、塗工量：０．００１（ｇ／ｃｍ２）
実施例８、ふるいの開口：２５０μｍ、塗工量：０．００５（ｇ／ｃｍ２）
実施例９、ふるいの開口：２５０μｍ、塗工量：０．０１０（ｇ／ｃｍ２）
実施例１０、ふるいの開口：２５０μｍ、塗工量：０．０２０（ｇ／ｃｍ２）
実施例１１、ふるいの開口：５００μｍ、塗工量：０．００１（ｇ／ｃｍ２）未満
実施例１２、ふるいの開口：５００μｍ、塗工量：０．００１（ｇ／ｃｍ２）
実施例１３、ふるいの開口：５００μｍ、塗工量：０．００５（ｇ／ｃｍ２）
実施例１４、ふるいの開口：５００μｍ、塗工量：０．０１０（ｇ／ｃｍ２）
実施例１５、ふるいの開口：５００μｍ、塗工量：０．０２０（ｇ／ｃｍ２）
[Examples 2 to 15]
The laminated thermoluminescent material of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the size of the opening of the sieve used in the inorganic compound paint and the coating amount of the inorganic compound paint were changed.
Details are as follows.
Example 2, sieve opening: 100 μm, coating amount: less than 0.001 (g / cm 2 ) Example 3, sieve opening: 100 μm, coating amount: 0.005 (g / cm 2 )
Example 4, Sieve opening: 100 μm, coating amount: 0.010 (g / cm 2 )
Example 5, sieve opening: 100 μm, coating amount: 0.020 (g / cm 2 )
Example 6, sieve opening: 250 μm, coating amount: less than 0.001 (g / cm 2 ) Example 7, sieve opening: 250 μm, coating amount: 0.001 (g / cm 2 )
Example 8, Sieve opening: 250 μm, coating amount: 0.005 (g / cm 2 )
Example 9, Sieve opening: 250 μm, coating amount: 0.010 (g / cm 2 )
Example 10, sieve opening: 250 μm, coating amount: 0.020 (g / cm 2 )
Example 11, sieve opening: 500 μm, coating amount: less than 0.001 (g / cm 2 ) Example 12, sieve opening: 500 μm, coating amount: 0.001 (g / cm 2 )
Example 13, Sieve opening: 500 μm, coating amount: 0.005 (g / cm 2 )
Example 14, sieve opening: 500 μm, coating amount: 0.010 (g / cm 2 )
Example 15, opening of sieve: 500 μm, coating amount: 0.020 (g / cm 2 )
［試験例１］
（熱蛍光の測定）
無機化合物塗料の塗工量、粒径と、熱蛍光との関係を調べるため、実施例１〜１５の熱蛍光を測定した。
結果を表１に示す。
また、粒径と解像度については、粒径が小さいほど解像度が高かった。
[Test Example 1]
(Measurement of thermofluorescence)
In order to investigate the relationship between the coating amount of inorganic compound paint, the particle size, and thermofluorescence, thermofluorescence of Examples 1 to 15 was measured.
The results are shown in Table 1.
As for the particle size and resolution, the smaller the particle size, the higher the resolution.
［試験例２］
（グロー曲線の測定１）
本発明の積層型熱蛍光体のグロー曲線を測定した。
グロー曲線は、Ｘ線照射装置（ＭＸ８０Ｌａｂｏ、ＭｅｄＸｔｅｃＪａｐａｎ
社製）、図１に示す装置により、下記条件にて測定を行った。
条件：
照射条件：８０ｋＶ，１．００ｍＡ、１２００ｓ、３．６４Ｇｙ
昇温速度：０．１０℃／ｓ
その結果を図２に示す。
結果から、１７０℃付近、２５０℃付近、３４０℃付近に３つのピークが観測されるのがわかる。
[Test Example 2]
(Measurement of glow curve 1)
The glow curve of the laminated thermophosphor of the present invention was measured.
The glow curve is measured with an X-ray irradiation device (MX80 Labo, MedXtec Japan)
The measurement was carried out under the following conditions using the apparatus shown in FIG.
conditions:
Irradiation conditions: 80 kV, 1.00 mA, 1200 s, 3.64 Gy
Temperature increase rate: 0.10 ° C / s
The result is shown in FIG.
From the results, it can be seen that three peaks are observed at around 170 ° C, around 250 ° C, and around 340 ° C.
［試験例３］
（２次元熱蛍光測定）
本発明の積層型熱蛍光体の２次元熱蛍光測定を行った。
２次元熱蛍光測定は、積層型熱蛍光体の中心に５００円硬貨を設置してＸ線照射を行い、観測された熱蛍光を積算することで行った。
また、２次元ＴＬ測定は、図３に示す装置で行った。
なお、対象試験として、実施例１のふるいを２５０μｍにしたもの（無機化合物塗料の粒径が２５０μｍ、塗工量０．０１０ｇ／ｃｍ２（実施例９））についても行った。
その結果を図４に示す。
図４に示すように、無機化合物塗料の粒径が１００μｍ（実施例１）の方が、２５０μｍ（実施例９）よりも、５００円硬貨の辺縁が明瞭に検出されていることがわかる。
結果から、無機化合物塗料の粒子を小さくすると、より反応性が向上し、反応斑が小さくなることがわかる。
粒子が大きいと、反応斑が大きく、解像度が低下する。また、未反応のＬｉ２Ｂ４Ｏ７に覆われ感度も低下するものと考えられる。
[Test Example 3]
(Two-dimensional thermofluorescence measurement)
Two-dimensional thermofluorescence measurement of the laminated thermophosphor of the present invention was performed.
Two-dimensional thermofluorescence measurement was performed by placing a 500-yen coin at the center of the laminated thermophosphor, performing X-ray irradiation, and integrating the observed thermofluorescence.
Further, the two-dimensional TL measurement was performed with the apparatus shown in FIG.
In addition, as an object test, the sieve of Example 1 with a particle size of 250 μm (the particle size of the inorganic compound paint is 250 μm and the coating amount is 0.010 g / cm 2 (Example 9)) was also performed.
The result is shown in FIG.
As shown in FIG. 4, it can be seen that the edge of the 500-yen coin is more clearly detected when the particle size of the inorganic compound paint is 100 μm (Example 1) than when the particle size is 250 μm (Example 9).
From the results, it can be seen that when the particles of the inorganic compound paint are made smaller, the reactivity is further improved and the reaction spots are reduced.
When the particles are large, the reaction spots are large and the resolution is lowered. Further, it is considered that the sensitivity is also lowered due to being covered with unreacted Li 2 B 4 O 7 .
［試験例４］
（粉末Ｘ線回折分析）
実施例１の積層型熱蛍光体の表面の粉末Ｘ線回折分析を下記条件で行った。
条件：
装置名：X線回折装置、Rigaku Corporation社製、RINT２２００
Ｃｏｍｍｅｎｔｓ ３−９０ ４ｄｅｇ／ｍｉｎ ０．５−５
Ｇｏｎｉｏｍｅｔｅｒ：ＲＩＮＴ２０００ 広角ゴニオメータ
Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ：標準試料ホルダー
Ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｅｒ：固定モノクロメータ
ＳｃａｎｎｉｎｇＭｏｄｅ：２Ｔｈｅｔａ／Ｔｈｅｔａ
ＳｃａｎｎｉｎｇＴｙｐｅ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｓ Ｓｃａｎｎｉｎｇ
Ｘ−Ｒａｙ：４０ｋＶ／４０ｍＡ
発散スリット：１／２°
発散縦制限スリット：５ｍｍ
散乱スリット：１／２°
受光スリット：０．１５ｍｍ
モノクロ受光スリット：なし
その結果を図５に示す。
その結果、コージライトにほとんど等しい回折ピークが観測されたが、ケイ酸アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＳｉ２Ｏ６）の回折ピークが観測された。
結果におけるＬｉＡｌＳｉ２Ｏ６は、上記基材層の成分であるコージライトの成分と、上記無機化合物塗料の成分（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）とが、Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋ＬｉＢ４Ｏ７→ＬｉＡｌＳｉ２Ｏ６のように反応することで、形成されたと考えられる。
また、これは、基材層との相互作用や反応によって各層ごとの層化効果ではなく、相乗効果が得られている。その原因は、その界面において反応が起きて、ケイ酸アルミニウムリチウムができていると共にガラス化が生じているであろうことが考えられる。
[Test Example 4]
(Powder X-ray diffraction analysis)
Powder X-ray diffraction analysis of the surface of the laminated thermoluminescent material of Example 1 was performed under the following conditions.
conditions:
Device name: X-ray diffractometer, manufactured by Rigaku Corporation, RINT2200
Comments 3-90 4 deg / min 0.5-5
Gonometer: RINT2000 Wide-angle goniometer Attachment: Standard sample holder Monochromator: Fixed monochromator Scanning Mode: 2 Theta / Theta
ScanningType: Continuos Scanning
X-Ray: 40 kV / 40 mA
Divergent slit: 1/2 °
Divergence length restriction slit: 5mm
Scattering slit: 1/2 °
Receiving slit: 0.15mm
Monochrome light receiving slit: None
The result is shown in FIG.
As a result, a diffraction peak almost equal to cordierite was observed, but a diffraction peak of lithium aluminum silicate (LiAlSi 2 O 6 ) was observed.
LiAlSi 2 O 6 in the result is that the cordierite component which is a component of the base material layer and the inorganic compound paint component (Li 2 B 4 O 7 ) are Al 2 O 3 + SiO 2 + LiB 4 O 7 → It is thought that it was formed by reacting like LiAlSi 2 O 6 .
Moreover, this is not a stratification effect for each layer but a synergistic effect due to the interaction and reaction with the base material layer. The cause is considered to be that a reaction occurs at the interface to form lithium aluminum silicate and vitrification occurs.
［試験例５］
（グロー曲線の測定２）
実施例１で用いた基材層のグロー曲線を試験例２と同様にして、測定した。
加熱処理を行ったもの、９２０℃で２時間加熱した基材層について、グロー曲線を測定した。
なお、基材層には、蛍光層の形成を行っていない。
その結果を図６に示す。
また、試験例１の結果（実施例１の結果）と、熱処理した基材層とを比較した結果を図７に示す。
結果（図６）から、基材層（コージライト）自体が熱蛍光を示すことがわかる。
また、熱処理の有無によりグロー曲線が変化することがわかる。
結果（図７）から、１５０℃〜２５０℃でのグローピークは、ＬｉＡｌＳｉ２Ｏ６によるものだと考えられる。また、ＬｉＡｌＳｉ２Ｏ６は低温側での熱蛍光に寄与していると考えられる。
[Test Example 5]
(Glow curve measurement 2)
The glow curve of the base material layer used in Example 1 was measured in the same manner as in Test Example 2.
The glow curve was measured for the heat-treated substrate layer heated at 920 ° C. for 2 hours.
In addition, the fluorescent layer is not formed in the base material layer.
The result is shown in FIG.
Moreover, the result of having compared the result of Experiment 1 (result of Example 1) and the heat-treated base material layer is shown in FIG.
From the result (FIG. 6), it can be seen that the base material layer (cordierite) itself exhibits thermofluorescence.
It can also be seen that the glow curve changes depending on the presence or absence of heat treatment.
From the result (FIG. 7), it is considered that the glow peak at 150 ° C. to 250 ° C. is due to LiAlSi 2 O 6 . In addition, LiAlSi 2 O 6 is considered to contribute to thermofluorescence on the low temperature side.
［試験例６］
（グロー曲線の測定３）
表２に示す組成の基材層におけるグロー曲線を試験例２と同様にして、測定した。
結果から、Ａｌ２Ｏ３を８０％以上含有するセラミックスで高感度であり、かつ含有率が高いほど高感度であり、またＴＬグロー曲線において１７０℃と２６０℃付近に顕著なグローピークが観測されることがわかる。
[Test Example 6]
(Measurement of glow curve 3)
The glow curve in the base material layer having the composition shown in Table 2 was measured in the same manner as in Test Example 2.
From the results, ceramics containing 80% or more of Al 2 O 3 are more sensitive, and the higher the content, the higher the sensitivity. In addition, remarkable glow peaks are observed around 170 ° C. and 260 ° C. in the TL glow curve. I understand that
以上の結果から、本発明の積層型熱蛍光体は、汎用性の高い２次元の放射線検出デバイスとして取扱いが容易で、繰り返し利用することが可能であり、さらには感度と解像度が高く、ダイナミックレンジが広く、堅牢性が高いものであることがわかる。 From the above results, the laminated thermophosphor of the present invention is easy to handle as a highly versatile two-dimensional radiation detection device, can be used repeatedly, and has high sensitivity and resolution, and a dynamic range. It can be seen that it is wide and has high robustness.
Claims (1)
上記基材層は、セラミックス製であって、厚さが０．１ｍｍ以上であり、
上記熱蛍光層は、上記基材層上に無機化合物塗料を塗工した後、焼成してなり、上記無機化合物塗料の塗工量が該無機化合物塗料に含まれる無機化合物の量で０．００１ｇ／ｃｍ２以上１．０ｇ／ｃｍ２未満である
ことを特徴とする積層型熱蛍光体。 A laminated thermophosphor comprising a base material layer and a thermoluminescent layer formed on the base material layer,
The base material layer is made of ceramics and has a thickness of 0.1 mm or more,
The thermoluminescent layer is formed by applying an inorganic compound paint onto the base material layer and then firing, and the amount of the inorganic compound paint applied is 0.001 g in terms of the amount of the inorganic compound contained in the inorganic compound paint. / Cm 2 or more and less than 1.0 g / cm 2 .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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-
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- 2014-08-29 JP JP2014176381A patent/JP2016050258A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 柳澤 伸ら: "軽量セラミックスによる組織等価熱蛍光スラブ線量計の検討", 第６１回応用物理学会春季学術講演会 講演予稿集, JPN6018031648, 3 March 2014 (2014-03-03), ISSN: 0003914656 * |
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