JP2018105681A - 放射線遮蔽板 - Google Patents

Abstract

【課題】成形性と放射線遮蔽性能の両方を兼ね備える放射線遮蔽板を提供する。【解決手段】タングステン以外の金属材料で構成される基材と、基材の表面に形成された被覆膜とを備え、被覆膜は、タングステンを主成分とし、基材は、モリブデンを主成分とする放射線遮蔽板。【選択図】図１

Description

本発明は、放射線遮蔽板に関する。

放射線遮蔽板の用途の１つとして、放射線用コリメータを構成する部材、例えばコリメータ板がある。放射線用コリメータは、コリメータ板の形状や複数のコリメータ板の配置などにより一定方向の放射線のみを透過させ、一定方向以外の放射線を遮蔽する。この放射線用コリメータは、例えば、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置やＸ線回折装置、放射線治療装置などに用いられている。

例えば、特許文献１は、Ｘ線吸収性能（放射線遮蔽性能）のよいタングステン又はモリブデンのどちらかで構成されるコリメータ板を備えるＸ線検出器用（放射線用）のコリメータを開示している。

特開平０５−３１２９５６号公報

成形性と放射線遮蔽性能の両方を兼ね備える放射線遮蔽板の開発が望まれている。タングステンは、モリブデンに比べて、放射線遮蔽性能が優れているものの、成形性に劣る。一方、モリブデンは、タングステンに比べて、成形性に優れるものの、放射線遮蔽性能に劣る。

そこで、成形性と放射線遮蔽性能の両方を兼ね備える放射線遮蔽板を提供することを目的の一つとする。

本開示に係る放射線遮蔽板は、
タングステン以外の金属材料で構成される基材と、
前記基材の表面に形成された被覆膜とを備え、
前記被覆膜は、タングステンを主成分とする。

上記放射線遮蔽板は、成形性と放射線遮蔽性能の両方を兼ね備える。

実施形態１に係る放射線遮蔽板の概略を示し、上図は全体斜視図であり、下図は上図に示す放射線遮蔽板を（ｂ）−（ｂ）切断線で切断した状態を示す断面図である。 実施形態１に係る放射線遮蔽板を備える放射線用のコリメータの概略を示す斜視図である。 試験例における各試料のＸ線吸収性能を示すグラフである。

《本発明の実施形態の説明》
最初に本発明の実施態様の内容を列記して説明する。

（１）本発明の一態様に係る放射線遮蔽板は、
タングステン以外の金属材料で構成される基材と、
前記基材の表面に形成された被覆膜とを備え、
前記被覆膜は、タングステンを主成分とする。

上記の構成によれば、成形性と放射線遮蔽性能の両方を兼ね備える。基材をタングステン以外の金属材料で構成することで、放射線遮蔽板の全てをタングステンで構成する場合に比較して成形性を高め易い。被覆膜がタングステンを主成分とすることで、放射線遮蔽板の全てをモリブデンで構成する場合に比較して放射線遮蔽性能を高め易い。このように成形性に優れる基材と放射線遮蔽性能に優れる被覆膜を備えるため、放射線遮蔽性能を低下させることなく放射線遮蔽板の形状自由度を高め易い。

（２）上記放射線遮蔽板の一形態として、前記基材は、モリブデンを主成分とすることが挙げられる。

基材がモリブデンを主成分とすることで、成形性に優れる上に、基材自体の放射線遮蔽性能に優れる。そのため、被覆膜の厚さを薄くすることができる。

（３）上記放射線遮蔽板の一形態として、放射線用コリメータに用いられることが挙げられる。

放射線遮蔽板が成形性と放射線遮蔽性能の両方を兼ね備えるため、放射線用コリメータに好適に利用できる。

（４）上記放射線遮蔽板の一形態として、前記被覆膜の厚さが１５μｍ以上２２５μｍ以下であり、前記基材と前記被覆膜との合計厚さが５００μｍ以下であることが挙げられる。

被覆膜の厚さが１５μｍ以上であれば、過度に薄すぎないため放射線遮蔽性能を高め易い。被覆膜の厚さが２２５μｍ以下であれば、過度に厚すぎないため放射線遮蔽板の厚さを薄くし易い。

また、被覆膜の厚さが上記範囲内であれば、被覆膜の表面は平滑で、かつ被覆膜の内部は緻密である。厚さが上記範囲内の被覆膜は、めっき法により形成されためっき膜であることが好ましい。めっき法では、上記厚さの範囲を満たして、表面が平滑で内部が緻密な被覆膜を形成できる。これに対して、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの蒸着法では、上記厚さが１５μｍ以上の被覆膜を形成することが難しく、溶射などでは、上記厚さが２２５μｍ以下で、かつ表面が平滑で内部が緻密な被覆膜を形成することが難しい。

基材と被覆膜との合計厚さが５００μｍ以下であれば、厚さの薄い放射線遮蔽板とし易い。

（５）上記放射線遮蔽板の一形態として、前記基材が複雑形状を有することが挙げられる。

基材の成形性に優れるため複雑形状を有する基材とし易い。複雑形状は、詳しくは後述する。

《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。

《実施形態１》
〔放射線遮蔽板〕
図１、図２を参照して実施形態１に係る放射線遮蔽板１を説明する。放射線遮蔽板１の特徴の一つは、単一素材で構成されるのではなく、特定の材質の基材２とその基材２を覆う特定の材質の被覆膜３とを備える点にある。以下、その詳細を説明する。

［基材］
基材２は、被覆膜３が被覆され、放射線遮蔽板１の外形を形成する。基材２の形状は、特に限定されず、放射線遮蔽板１の使用形態に応じて適宜選択できる。基材２は、例えば、矩形の平板状部材などの単純形状の他、複雑形状を有することが挙げられる。複雑形状とは、貫通孔を有する格子状部材やハニカム構造部材やスリット構造部材、平面視においてＵ字状、Ｖ字状、Ｅ字状、Ｌ字状、Ｓ字状などの平板状部材、屈曲部を有し、厚さが均一な屈曲構造部材、凸部や凹部を有し、厚さが部分的に異なる凹凸構造部材などが挙げられる。複雑形状は、プレス加工や打ち抜き加工などで容易に形成できる。ここでは、基材２は矩形の平板状部材で構成している。

（材質）
基材２の材質は、タングステン以外の金属材料が挙げられる。基材２をタングステン以外の金属材料で構成することで、放射線遮蔽板１の全てをタングステンで構成する場合に比較して成形性を高め易い。そのため、放射線遮蔽板１の形状自由度を高め易い。タングステン以外の金属としては、後述の被覆膜３を被覆可能で、放射線遮蔽性能、特にＸ線吸収性能に優れて成形性に優れる金属が好ましい。

基材２の材質は、例えば、モリブデン、鉄、及びニッケルの中から選択される１種の金属を主成分とすることが好ましい。ここでいう主成分とは、基材２の構成材料においてその元素を最も多く含むことをいう。例えば、モリブデンを主成分とするとは、基材２の構成材料におけるＭｏの含有量が最も多いことをいい、特にＭｏを５０質量％超含むことが好ましい。鉄やニッケルもモリブデンと同様である。基材２の材質は、これらの中でもモリブデンを主成分とすることが好ましい。基材２がモリブデンを主成分とすれば、成形性に優れる上に、基材２自体の放射線遮蔽性能、特にＸ線吸収性能に優れる。そのため、被覆膜３の厚さを薄くすることができる。基材２の材質は、純モリブデン、モリブデン合金、純鉄、鉄合金、ニッケル、及びニッケル合金の中から選択される１種の金属が挙げられる。特に、基材２の材質は、純モリブデンとすることが好ましい。

純モリブデンは、Ｍｏを９９．９質量％以上含み、残部が不可避的不純物である。モリブデン合金は、Ｍｏ以外の添加元素を含み、残部がＭｏ及び不可避的不純物である。添加元素は、例えば、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ランタン（Ｌａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、レニウム（Ｒｅ）、イットリウム（Ｙ）、セリウム（Ｃｅ）、チタン（Ｔｉ）、炭素（Ｃ）、及びハフニウム（Ｈｆ）の中から選択される１種以上の元素が挙げられる。

モリブデン合金は、例えば、Ｍｏ−Ｗ合金（Ｗ：０．０１質量％以上３０質量％以下）、Ｍｏ−Ｃｕ合金（Ｃｕ：０．０１質量％以上３０質量％以下）、Ｍｏ−Ｎｂ合金（Ｎｂ：０．０１質量％以上３０質量％以下）、Ｍｏ−Ｔａ合金（Ｔａ：０．０１質量％以上３０質量％以下）、Ｍｏ−Ｌａ合金（Ｌａ：０．０１質量％以上３０質量％以下）、Ｍｏ−Ｚｒ合金（Ｚｒ：０．０１質量％以上３０質量％以下）、Ｍｏ−Ｒｅ合金（Ｒｅ：０．０１質量％以上３０質量％以下）、Ｍｏ−Ｙ−Ｃｅ合金（Ｙ：０．０１質量％以上２０質量％以下、Ｃｅ：０．０１質量％以上２０質量％以下）、Ｍｏ−Ｔｉ−Ｚｒ−Ｃ合金（Ｔｉ：０．０１質量％以上１０質量％以下、Ｚｒ：０．０１質量％以上１０質量％以下、Ｃ：０．０１質量％以上１０質量％以下）、Ｍｏ−Ｈｆ−Ｃ合金（Ｈｆ：０．０１質量％以上２０質量％以下、Ｃ：０．０１質量％以上２０質量％以下）などが挙げられる。

純鉄は、Ｆｅを９９．８質量％以上含有し、残部が不可避的不純物である。鉄合金は、Ｆｅ以外の添加元素を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物である。添加元素は、例えば、クロム（Ｃｒ）、炭素（Ｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、及びニオブ（Ｎｂ）の中から選択される１種以上の元素が挙げられる。鉄合金は、例えば、Ｆｅ−Ｃｒ合金（Ｃｒ：１質量％以上３０質量％以下）、Ｆｅ−Ｃ合金（Ｃ：０．０１質量％以上２．０質量％以下）、Ｆｅ−Ｎｉ合金（Ｎｉ：１質量％以上２０質量％以下）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金（Ｎｉ：１質量％以上２０質量％以下、Ｃｒ：１質量％以上３０質量％以下、Ｍｏ：０．１質量％以上５質量％以下）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｔｉ−Ｎｂ合金（Ｃｒ：１質量％以上２０質量％以下、Ｔｉ：０．０１質量％以上５質量％以下、Ｎｂ：０．０１質量％以上５質量％以下）などが挙げられる。

純ニッケルは、Ｎｉを９９質量％以上含有し、残部が不可避的不純物である。ニッケル合金は、Ｎｉ以外の添加元素を含み、残部がＮｉ及び不可避的不純物である。添加元素は、例えば、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、及びマンガン（Ｍｎ）の中から選択される１種以上の元素が挙げられる。ニッケル合金は、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ合金（Ｆｅ：０．０１質量％以上１０質量％以下、Ｃｒ：１質量％以上３０質量％以下、Ｍｏ：１質量％以上３０質量％以下）、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ−Ｔｉ−Ｍｎ合金（Ｃｒ：１質量％以上２０質量％以下、Ｆｅ：１質量％以上４０質量％以下、Ｔｉ：０．１質量％以上５質量％以下、Ｍｎ：０．０１質量％以上５質量％以下）などが挙げられる。

基材２における元素の含有量の測定は、ＩＣＰ発光分光分析法（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ
Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＩＣＰ−ＡＥＳ）により行える。

（厚さ）
基材２の厚さは、例えば、被覆膜３との合計厚さが５００μｍ以下となる程度の厚さとすることが好ましい。そうすれば、厚さの薄い放射線遮蔽板１とし易い。基材２と被覆膜３との合計厚さは、更に３００μｍ以下、２００μｍ以下が好ましく、特に１００μｍ以下が好ましい。上記合計厚さの下限は、例えば５０μｍ以上が好ましい。そうすれば、放射線遮蔽板１の厚さが過度に薄すぎないため機械的強度を確保し易い。上記合計厚さは、更に６０μｍ以上が好ましく、特に８０μｍ以上が好ましい。基材２自体の厚さは、２０μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましく、更に４０μｍ以上９０μｍ以下が好ましく、特に５０μｍ以上８０μｍ以下が好ましい。

基材２の厚みの測定は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）による断面観察で行える。具体的には、任意の断面において複数箇所（例えば５箇所以上）で厚みを測定し、その平均値を基材２の厚みとする。

［被覆膜］
被覆膜３は、基材２の表面を覆い、放射線を吸収する。放射線は、Ｘ線、γ線、陽子線などが挙げられる。被覆膜３における基材２の表面の被覆領域は、実質的に基材２の表面の全領域が挙げられる。

（材質）
被覆膜３の材質は、タングステンを主成分とすることが挙げられる。被覆膜３がタングステンを主成分とすることで、放射線遮蔽板１の全てをモリブデンで構成する場合に比較して放射線遮蔽性能、特にＸ線吸収性能を高め易い。タングステンを主成分とするとは、被覆膜３の構成材料においてＷを最も多く含むことをいい、特にＷを５０質量％超含むことが好ましい。即ち、被覆膜３の材質は、純タングステン、又はタングステン合金が挙げられる。特に、被覆膜３の材質は、純タングステンとすることが好ましい。

純タングステンは、Ｗを９９．９質量％以上含み、残部が不可避的不純物である。タングステン合金は、Ｗ以外の添加元素を含み、残部がＷ及び不可避的不純物である。添加元素としては、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びレニウム（Ｒｅ）の中から選択される１種以上の元素が挙げられる。

タングステン合金は、例えば、Ｗ−Ｍｏ合金（Ｍｏ：０．０１質量％以上５質量％以下）、Ｗ−Ｃｕ合金（Ｃｕ：１質量％以上４０質量％以下）、Ｗ−Ｎｉ合金（Ｎｉ：０．１質量％以上１０質量％以下）、Ｗ−Ｎｉ−Ｃｕ合金（Ｎｉ：１質量％以上１０質量％以下、Ｃｕ：１質量％以上１０質量％以下）、Ｗ−Ｒｅ合金（Ｒｅ：０．１質量％以上５質量％以下）などが挙げられる。

被覆膜３における元素の含有量の測定は、基材２と同様、ＩＣＰ発光分光分析法により行える。

（厚さ）
被覆膜３の厚さは、例えば、１５μｍ以上２２５μｍ以下とすることが好ましい。この厚さは、基材２の片面側における厚さをいう。被覆膜３の厚さが１５μｍ以上であれば、過度に薄すぎないため放射線遮蔽性能、特にＸ線吸収性能を高め易い。被覆膜３の厚さが２２５μｍ以下であれば、過度に厚すぎないため放射線遮蔽板１の厚さを薄くし易い。また、被覆膜３の厚さが上記範囲内であれば、被覆膜３の表面は平滑で、かつ被覆膜３の内部は緻密である。めっき法では、上記厚さの範囲を満たして、表面が平滑で内部が緻密な被覆膜３を形成できる。これに対して、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの蒸着法では、上記厚さが１５μｍ以上の被覆膜３を形成することが難しく、溶射などでは、上記厚さが２２５μｍ以下で、かつ表面が平滑で内部が緻密な被覆膜３を形成することが難しい。被覆膜３の厚さは、１５０μｍ以下、更に２５μｍ以上１２０μｍ以下が好ましく、特に４０μｍ以上８０μｍ以下が好ましい。被覆膜３の厚さは、基材２の表面全面に亘って均一であることが好ましい。被覆膜３の厚さの測定は、基材２と同様、ＳＥＭによる断面観察で行える。

［用途］
放射線遮蔽板１は、放射線を検出する放射線検出器（図示略）の手前に配置されて、散乱線の入射を防止する放射線（検出器）用のコリメータに備わる放射線用コリメータ板に好適に利用できる。放射線検出器には、ＣＴ装置に備わり、被検体に照射して透過した放射線（Ｘ線やγ線）を検出するものや、Ｘ線回折装置に備わり、被検体に照射して回折したＸ線を検出するものなどが挙げられる。また、放射線遮蔽板１は、ＣＴ装置、Ｘ線回折装置、放射線治療装置などに設けられ、被検体に放射線を照射する放射線発生装置（放射線源）と被検体との間に配置されて被検体に照射する放射線を絞る（照射範囲を制御する）コリメータに備わる放射線用コリメータ板に好適に利用できる。

放射線（検出器）用のコリメータの一例を、図２を参照して説明する。コリメータ１０は、一定方向の放射線のみを透過させ、一定方向以外の放射線を遮蔽する。このコリメータ１０は、複数の放射線遮蔽板１と、対向配置されて複数の放射線遮蔽板１を支持する一対の支持体１１ａ，１１ｂとを備える。各支持体１１ａ，１１ｂは、複数の放射線遮蔽板１を所定の間隔で並列配置するように、複数の溝部１２ａ，１２ｂが形成されている。放射線は、放射線遮蔽板１同士の間を通過して放射線検出器（図示略）により検出される。放射線の散乱線は、放射線遮蔽板１により吸収されて放射線検出器に到達しない。上述の放射線遮蔽板１を備えるコリメータ１０によれば、従来のコリメータに比較して、放射線遮蔽板同士の間隔を一定とする場合、解像度を高められたり、Ｓ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）比の高い画像が得られたりし易く、解像度やＳ／Ｎ比を一定とする場合、小型化し易い。

〔作用効果〕
上述の放射線遮蔽板１によれば、成形性と放射線遮蔽性能の両方を兼ね備える。タングステン以外の金属材料で構成される基材２を備えることで成形性を高め易く、タングステンを主成分とする被覆膜３を備えることで、放射線遮蔽性能を高め易いからである。

〔放射線遮蔽板の製造方法〕
放射線遮蔽板の製造方法は、基材２を準備する準備工程と、基材２の表面に被覆膜３を形成する被覆工程とを備える。

［準備工程］
基材２の準備は、例えば、上述の構成材料からなる基材２を購入するなどして準備してもよいし、例えばモリブデンを主成分とする基材２などの場合では基材２を作製することで準備してもよい。基材２の作製は、例えば、基材２の原料粉末を準備し、原料粉末を加圧成形して粉末成形体を作製し、粉末成形体を焼結することで行える。

［被覆工程］
基材２の表面への被覆膜３の形成は、めっき法により行える。ここでは、被覆膜３の形成は溶融塩による電解めっきで行う。具体的には、基材２を作用極とし、対極には銅やタングステンなどの導体を用いる。基材２と導体とを電源に接続し溶融塩に浸漬させ、電源を用いて電位を印加する。

（溶融塩）
溶融塩の組成は、電解によりタングステンを析出可能なものが挙げられる。そのような溶融塩としては、少なくともタングステン化合物を含むことが挙げられる。その他、溶融塩は、タングステン化合物に加えて、フッ化物、及び酸性酸化物の中から選択される少なくとも１種の化合物を含むことが挙げられる。タングステン化合物は、例えば、ＷＯ_３、Ｎａ_２ＷＯ_４、Ｌｉ_２ＷＯ_４、ＷＯ_２、Ｗ_３Ｏなどの酸化物や、Ｋ_３ＷＦ_６、Ｋ_３ＷＣｌ_６などのフルオライド、クロライドなどが挙げられる。フッ化物は、例えば、ＫＦ、ＮａＦ、ＬｉＦなどのアルカリ金属のフッ化物や、ＣａＦ_２などのアルカリ土類金属のフッ化物などが挙げられる。酸性酸化物は、例えば、Ｂ_２Ｏ_３、ＫＰＯ_３などが挙げられる。溶融塩におけるタングステン化合物の濃度は５ｍｏｌ％以上含むことが望ましい。溶融塩の具体的な組成は、ＫＦ−Ｂ_２Ｏ_３−ＷＯ_３、ＫＦ−ＫＰＯ_３−ＷＯ_３、Ｎａ_２ＷＯ_４−ＷＯ_３、ＫＦ−Ｎａ_２ＷＯ_４−ＷＯ_３、Ｎａ_２ＷＯ_４−Ｂ_２Ｏ_３などが挙げられる。

（めっき条件）
めっきの条件は、電流密度、処理時間、処理雰囲気、溶融塩の温度などを適宜選択することが挙げられる。

電流密度は、例えば、１０Ａ/ｍ^２以上１０００Ａ／ｍ^２以下が好ましい。電流密度を１０Ａ/ｍ^２以上とすれば、成膜速度を早め易い。電流密度を１０００Ａ/ｍ^２以下とすれば、成膜速度が過度に早過ぎないため、均一に成膜し易くて被覆膜３の密着性を高め易い。電流密度は、更に１００Ａ/ｍ^２以上８００Ａ／ｍ^２以下が好ましく、特に３００Ａ/ｍ^２以上６００Ａ／ｍ^２以下が好ましい。

処理時間は、電流密度にもよるが、例えば、１０分以上５００分以下が好ましい。処理時間を１０分以上とすれば、上述した厚さの被覆膜３を形成し易い。処理時間を５００分以下とすれば、厚さが均一でかつ表面粗さの平滑な被覆膜３を形成し易い。処理時間は、更に３０分以上２４０分以下が好ましく、特に６０分以上１８０分以下が好ましい。

処理雰囲気は、Ｎ_２やＡｒなどの不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。そうすれば、基材２の酸化を抑制できるため、基材２の酸化に伴う被覆膜３の密着性の低下を抑制し易い。

溶融塩の温度は、溶融塩の組成にもよるが、例えば溶融塩の組成がＫＦ−Ｂ_２Ｏ_３−ＷＯ_３、ＫＦ−ＫＰＯ_３−ＷＯ_３、Ｎａ_２ＷＯ_４−ＷＯ_３、ＫＦ−Ｎａ_２ＷＯ_４−ＷＯ_３、Ｎａ_２ＷＯ_４−Ｂ_２Ｏ_３などの場合、８００℃以上９００℃以下が挙げられる。

〔作用効果〕
上述の放射線遮蔽板の製造方法によれば、基材２と基材２の表面を覆う被覆膜３とを備える放射線遮蔽板１を製造できる。即ち、この放射線遮蔽板の製造方法によれば、成形性と放射線遮蔽性能の両方を兼ね備える放射線遮蔽板１を製造できる。

《試験例》
放射線遮蔽板の構造の違いによる放射線遮蔽性能の違いを評価した。

〔試料Ｎｏ．１〕
試料Ｎｏ．１の放射線遮蔽板は、図１を参照して説明した放射線遮蔽板１と同様、基材と基材の両面に被覆した被覆膜とを備える。被覆膜の基材の表面への形成は、上述の被覆工程で説明したように、溶融塩による電解めっきで行った。めっき条件と、基材の材質及び厚さと、被覆膜の材質及び厚さとはそれぞれ以下の通りである。

［めっき条件］
めっき浴（モル比） ＫＦ：Ｂ_２Ｏ_３：ＷＯ_３＝６７：２６：７
浴温：８９０℃
雰囲気：Ａｒ
電流密度：３００Ａ／ｍ^２
めっき時間：２４０分

［基材］
材質：純モリブデン（Ｍｏ：９９．９質量％以上、残部：不可避的不純物）
厚さ：１００μｍ

［被覆膜］
材質：純タングステン（Ｗ：９９．９質量％以上、残部：不可避的不純物）
厚さ（片側）：５０μｍ

即ち、試料Ｎｏ．１の放射線遮蔽板の厚さ（基材と被覆膜との合計厚さ）は２００μｍである。

〔試料Ｎｏ．２，Ｎｏ．３〕
試料Ｎｏ．２，Ｎｏ．３の放射線遮蔽板は、基材及び被覆膜の材質がそれぞれ試料Ｎｏ．１と同じ純モリブデン及び純タングステンであり、基材及び被覆膜の合計厚さ（放射線遮蔽板の厚さ）が試料Ｎｏ．１と同じ２００μｍであるが、基材及び被覆膜のそれぞれの厚さが試料Ｎｏ．１と相違する。この試料Ｎｏ．２，Ｎｏ．３の放射線遮蔽板はそれぞれ、試料Ｎｏ．１と厚さの異なる基材を準備し、試料Ｎｏ．１とめっき条件を種々変更して作製した。試料Ｎｏ．２の基材の厚さは４０μｍであり、被覆膜の厚さは片側８０μｍである。試料Ｎｏ．３の基材の厚さは１５０μｍであり、被覆膜の厚さは片側２５μｍである。

〔試料Ｎｏ．４，Ｎｏ．５，Ｎｏ．６〕
試料Ｎｏ．４，Ｎｏ．５，Ｎｏ．６の放射線遮蔽板はそれぞれ、試料Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３において、めっき浴（モル比）をＮａ_２ＷＯ_４：ＷＯ_３：ＫＦ＝７４：２５：１とした点を除き試料Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３と同様にして作製した。

〔試料Ｎｏ．１０〕
試料Ｎｏ．１０の放射線遮蔽板は、その全てを試料Ｎｏ．１の被覆膜と同じ純タングステンで構成した点が試料Ｎｏ．１と相違する。試料Ｎｏ．１０の放射線遮蔽板の厚さは、試料Ｎｏ．１の放射線遮蔽板と同じ２００μｍとした。

〔試料Ｎｏ．１１〕
試料Ｎｏ．１１の放射線遮蔽板は、その全てを試料Ｎｏ．１の基材と同じ純モリブデンで構成した点が試料Ｎｏ．１と相違する。試料Ｎｏ．１１の放射線遮蔽板の厚さは、試料Ｎｏ．１の放射線遮蔽板と同じ２００μｍとした。

〔放射線遮蔽性能の評価〕
各試料の放射線遮蔽性能の評価は、ここでは各試料のＸ線の透過率（％）を求めることで行った。放射線遮蔽性能は、透過率（％）が低いほど優れる。各試料の測定結果を図３に示す。図３に示すグラフは、横軸を管電圧ｋＶとし、縦軸をＸ線の透過率％としている。試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．４の結果、試料Ｎｏ．２と試料Ｎｏ．５の結果、試料Ｎｏ．３と試料Ｎｏ．６の結果は実質的に同じ結果となったため纏めて示している。具体的には、試料Ｎｏ．１、Ｎｏ．４の結果を黒丸でプロットし、試料Ｎｏ．２、Ｎｏ．５の結果を黒四角でプロットし、試料Ｎｏ．３、Ｎｏ．６の結果を黒三角でプロットし、試料Ｎｏ．１０の結果を白丸でプロットし、試料Ｎｏ．１１の結果を白三角でプロットしている。

Ｘ線の透過率（％）は、各試料に対してＸ線を照射したときの透過Ｘ線量率を測定し、この透過Ｘ線量率から求められる。具体的には、Ｘ線の透過率（％）＝「｛（試料を置いたときの透過Ｘ線量率）／（試料を置かないときの透過Ｘ線量率）｝×１００」で求められる。各試料の透過Ｘ線量率の測定は、「Ｘ線防護用品類の鉛当量試験方法 ＪＩＳ Ｚ ４５０１（２０１１）」に準拠した。測定条件は以下の通りである。透過Ｘ線量率の測定は、各管電圧において５回ずつ行った。透過Ｘ線量率は、５回の測定の平均値とした。

（測定条件）
Ｘ線装置：エクスロン・インターナショナル社 ＭＧ−４５２型
管電圧：８０ｋＶ、１２０ｋＶ、１６０ｋＶ
管電流：１２．５ｍＡ
付加ろ過板：０．１５ｍｍＣｕ（管電圧：８０ｋＶ）、０．２５ｍｍＣｕ（管電圧：１２０ｋＶ）、０．７０ｍｍＣｕ（管電圧：１６０ｋＶ）
Ｘ線管焦点−試料間距離：１５００ｍｍ
試料−測定器間距離：５０ｍｍ
測定器：電離箱照射線量率計 東洋メディック社 ＲＡＭＴＥＣ−１０００Ｄ型 Ａ−４プローブ使用
Ｘ線量測定単位：空気衝突カーマ
Ｘ線ビーム：狭いビーム（直径：２０ｍｍ）

図３のグラフに示すように、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の放射線遮蔽板は、試料Ｎｏ．１１の放射線遮蔽板に比較して、いずれの管電圧のＸ線に対してもＸ線の透過率（％）が低いことが分かる。即ち、純モリブデンの基材と基材の表面に形成された純タングステンの被覆膜とを備える試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の放射線遮蔽板は、全てが純モリブデンからなる試料Ｎｏ．１１の放射線遮蔽板よりもＸ線吸収（遮蔽）性能（放射線遮蔽性能）に優れる。また、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の放射線遮蔽板は、純モリブデンの基材を備えることから、試料Ｎｏ．１１の放射線遮蔽板と同程度の成形性を有する。

一方、図３のグラフに示すように、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の放射線遮蔽板は、試料Ｎｏ．１０の放射線遮蔽板に比較して、いずれの管電圧のＸ線に対してもＸ線の透過率（％）が少し高いことが分かる。即ち、純モリブデンの基材と基材の表面に形成された純タングステンの被覆膜とを備える試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の放射線遮蔽板は、全てが純タングステンからなる試料Ｎｏ．１０の放射線遮蔽板よりもＸ線吸収（遮蔽）性能（放射線遮蔽性能）に少し劣る。しかし、試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の放射線遮蔽板は、純モリブデンの基材を備えるため、試料Ｎｏ．１０の放射線遮蔽板よりも成形性に優れるため、形状自由度が高い。

以上の結果から、純モリブデンの基材と基材の表面に形成された純タングステンの被覆膜とを備える放射線遮蔽板は、成形性と放射線遮蔽性能の両方を兼ね備えることがわかる。

なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 放射線遮蔽板
２ 基材
３ 被覆膜
１０ コリメータ
１１ａ，１１ｂ 支持体
１２ａ，１２ｂ 溝部

Claims (5)

1. タングステン以外の金属材料で構成される基材と、
   前記基材の表面に形成された被覆膜とを備え、
   前記被覆膜は、タングステンを主成分とする放射線遮蔽板。
2. 前記基材は、モリブデンを主成分とする請求項１に記載の放射線遮蔽板。
3. 放射線用コリメータに用いられる請求項１又は請求項２に記載の放射線遮蔽板。
4. 前記被覆膜の厚さが１５μｍ以上２２５μｍ以下であり、
   前記基材と前記被覆膜との合計厚さが５００μｍ以下である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線遮蔽板。
5. 前記基材が複雑形状を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線遮蔽板。

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