JP2022058072A - シンチレータ構造体およびその製造方法 - Google Patents
シンチレータ構造体およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022058072A JP2022058072A JP2020195636A JP2020195636A JP2022058072A JP 2022058072 A JP2022058072 A JP 2022058072A JP 2020195636 A JP2020195636 A JP 2020195636A JP 2020195636 A JP2020195636 A JP 2020195636A JP 2022058072 A JP2022058072 A JP 2022058072A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gos
- resin
- scintillator
- cells
- emission output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 139
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 139
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 50
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 35
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 43
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 28
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 28
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 24
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 17
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 17
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 15
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 10
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 7
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 6
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 4
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- YIAXEFITNBBEOD-UHFFFAOYSA-N gadolinium(3+) trisulfide Chemical compound [S--].[S--].[S--].[Gd+3].[Gd+3] YIAXEFITNBBEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000000785 Invasive Pulmonary Aspergillosis Diseases 0.000 description 2
- 230000032900 absorption of visible light Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002335 surface treatment layer Substances 0.000 description 2
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710097943 Viral-enhancing factor Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002742 anti-folding effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Conversion Of X-Rays Into Visible Images (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
図1は、X線検出器を模式的に示す図である。
上述したように、本実施の形態では、シンチレータ11として「樹脂GOS」が採用されている。以下では、この理由について説明する。
まず、「樹脂GOS」において、発光出力が低下する原因について説明する。
「樹脂GOS」は、例えば、エポキシ樹脂などの樹脂と「GOS」粉体との混合物から構成される。そして、エポキシ樹脂および「GOS」粉体のいずれも可視光に対して透光性を有している。この点に関し、エポキシ樹脂の透光性は、「GOS」の透光性よりも高い。このことから、「樹脂GOS」の透光性は、「GOS」セラミックの透光性よりも高くなる。したがって、「樹脂GOS」の透光性が「GOS」の透光性よりも高い結果、一見すると、「樹脂GOS」を使用したシンチレータ11の発光出力は、「GOS」セラミックを使用したシンチレータ11の発光出力よりも高くなると考えられる。
例えば、図2に示すように、シンチレータ構造体10は、直方体形状をしたシンチレータ11とシンチレータ11を覆う反射材12から構成されている。ここで、直方体形状をしたシンチレータ11は、ダイシング工程や研削工程などの加工工程を経て形成されることから、直方体形状の表面には、加工面が形成される。すなわち、「加工面」とは、機械的な加工が施された面をいう。具体的に、「加工面」には、ワーク厚み出しを実施するにあたり、研削砥石にて研削した面、もしくは、ダイシング処理を実施するためにスライシングブレードにてワークを切断した表面が含まれる。例えば、「樹脂GOS」を使用したシンチレータ11において、「加工面」とは、樹脂が露出する面と「GOS」粉体が破断した面とが混在する面として定義される。例えば、図1において示される破線は、「樹脂GOS」を使用したシンチレータ11において、シンチレータ11と反射材12との界面が「加工面」である場合を模式的に表している。この場合、「加工面」においては、樹脂11bを切断する領域と蛍光体11a(「GOS」粉体)が破断する領域が混在することがわかる。なお、図1に示す破線は、「加工面」の構成をわかりやすく説明するために描かれたものであり、破線によってシンチレータ11のシュリンクを意図するものではなく、破線で囲まれるシンチレータ11のサイズは、実線で囲まれるサイズであってもよい。
図3は、セルの厚さと発光出力との関係を示すグラフである。
次に、発光出力の密度依存性について説明する。
図3に示すように、「第2樹脂GOS」における発光出力の厚さ依存性を見ると、例えば、厚さが0.5mm以上1.8mm以下である場合において、「第2樹脂GOS」の発光出力は、「第1GOS」の発光出力よりも高くなる。つまり、「第1GOS」よりも発光出力の大きい「第2GOS」からなる「GOS」粉体にエポキシ樹脂を混合して形成された「第2樹脂GOS」は、「第2GOS」よりも発光出力が低下するものの、セルの厚さを0.5mm以上1.8mm以下の範囲にすることにより、「第1GOS」よりも発光出力を高くすることできることがわかる。つまり、「第2樹脂GOS」から構成されるセルの厚さを0.5mm以上1.8mm以下の範囲に設定すれば、「第2樹脂GOS」の発光出力を「第1GOS」と同等以上にすることができるのである。
上述した第1工夫点は、発光出力を確保する観点からの工夫点である。これに対し、これから説明する第2工夫点は、残光特性を確保する観点からの工夫点である。すなわち、シンチレータ構造体10Aの性能としては、発光出力が大きいだけでなく、残光特性が良好であることも要求される。そこで、まず、残光特性について説明する。
続いて、シンチレータ構造体10の製造方法について説明する。
次に、本実施の形態における製法上の特徴点について説明する。
例えば、上述した製造工程を経ることにより製造された完成品であるシンチレータ構造体10Aに対して、信頼性を確保するために恒温高湿試験が行われる。
まず、本発明者が見出した新規な知見について説明する。
以下では、「樹脂GOS」からなるシンチレータ11を覆うように反射材12を塗布する前に、酸化チタン液浸漬処理をシンチレータ11の表面に実施することにより、シンチレータ11と反射材12との界面における密着力が高くなることを裏付ける検証結果について説明する。
圧子の先端半径(R1):0.3mm
支持台コーナーの半径(R2):0.3mm
試験片(サンプル)の厚さ(h):6.2mm
試験片(サンプル)の長さ(l):50mm
支点間距離(L):10mm
1.サンプルの作製
図12(a)は、抗折試験で評価するサンプルの作製工程を模式的に示す断面図であり、図12(b)は、抗折試験で評価するサンプルの作製工程を模式的に示す上面図である。
図13(a)は、抗折試験の様子を示す断面図であり、図13(b)は、抗折試験の様子を示す上面図である。図13(a)に示すように、圧子NLの先端部は、シンチレータ11と反射材との界面に接触させるとともに、図13(b)に示すように、圧子NLの先端部は、サンプルSPの幅方向の中心に位置するように配置される。
図14は、抗折試験の評価結果を示す図である。
10A シンチレータ構造体
11 シンチレータ
11a 蛍光体
11b 樹脂
20 受光素子
30 加工変質層
100 X線検出器
CL セル
FR 外枠
NL 圧子
SP サンプル
WF 基板
Claims (6)
- 複数のセルと、
前記複数のセルを覆う反射材と、
を備える、シンチレータ構造体であって、
前記複数のセルのそれぞれは、樹脂と蛍光体とを含み、
前記蛍光体は、テルビウムとセリウムを含有するガドリニウム酸硫化物からなり、
前記複数のセルのそれぞれの密度は、4.4g/cm3以上5.0g/cm3未満であり、
前記複数のセルのそれぞれの厚さは、0.5mm以上1.8mm以下である、シンチレータ構造体。 - 請求項1に記載のシンチレータ構造体において、
前記樹脂は、エポキシ樹脂である、シンチレータ構造体。 - 請求項1に記載のシンチレータ構造体において、
前記複数のセルのそれぞれは、加工面を有する直方体形状から構成される、シンチレータ構造体。 - 請求項3に記載のシンチレータ構造体において、
前記複数のセルのそれぞれは、加工変質層を有する、シンチレータ構造体。 - 請求項1に記載のシンチレータ構造体において、
前記蛍光体は、X線を照射することにより蛍光を発生する、シンチレータ構造体。 - それぞれ樹脂および蛍光体を含む複数のセルと前記複数のセルを覆う反射材とを備えるシンチレータ構造体の製造方法であって、
(a)基板を前記複数のセルに個片化する工程、
(b)個片化した前記複数のセルを配列する工程、
(c)配列された前記複数のセルを覆うように前記反射材を形成する工程、
を有し、
前記蛍光体は、テルビウムとセリウムを含有するガドリニウム酸硫化物からなり、
前記複数のセルのそれぞれの密度は、4.4g/cm3以上5.0g/cm3未満であり、
前記複数のセルのそれぞれの厚さは、0.5mm以上1.8mm以下である、シンチレータ構造体の製造方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310907185.3A CN116904183A (zh) | 2020-09-30 | 2021-07-02 | 闪烁体结构体及其制造方法 |
CN202110751880.6A CN114316943B (zh) | 2020-09-30 | 2021-07-02 | 闪烁体结构体及其制造方法 |
EP21184338.8A EP3978958A1 (en) | 2020-09-30 | 2021-07-07 | Scintillator structure and manufacturing method thereof |
US17/371,328 US11619750B2 (en) | 2020-09-30 | 2021-07-09 | Scintillator structure and manufacturing method thereof |
JP2022061633A JP7136376B2 (ja) | 2020-09-30 | 2022-04-01 | シンチレータ構造体 |
JP2022135006A JP7164064B2 (ja) | 2020-09-30 | 2022-08-26 | シンチレータ構造体 |
US18/180,184 US12013501B2 (en) | 2020-09-30 | 2023-03-08 | Scintillator structure and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020164701 | 2020-09-30 | ||
JP2020164701 | 2020-09-30 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022061633A Division JP7136376B2 (ja) | 2020-09-30 | 2022-04-01 | シンチレータ構造体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022058072A true JP2022058072A (ja) | 2022-04-11 |
JP7056719B2 JP7056719B2 (ja) | 2022-04-19 |
Family
ID=81110438
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020195636A Active JP7056719B2 (ja) | 2020-09-30 | 2020-11-26 | シンチレータ構造体およびその製造方法 |
JP2022166201A Active JP7347624B2 (ja) | 2020-09-30 | 2022-10-17 | シンチレータ構造体 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022166201A Active JP7347624B2 (ja) | 2020-09-30 | 2022-10-17 | シンチレータ構造体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7056719B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023189229A1 (ja) | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Kddi株式会社 | 送信機、方法及びプログラム |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003083513A1 (fr) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Detecteur de rayons x |
JP2012002627A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 放射線検出用二次元アレイ型シンチレータ |
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 |
WO2020153049A1 (ja) * | 2019-01-24 | 2020-07-30 | 東レ株式会社 | シンチレータパネル、それを用いたx線検出器およびx線透視装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004056999A1 (de) * | 2004-11-25 | 2006-06-01 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung einer Szintillatorschicht für einen Röntgendetektor und Szintillatorschicht |
JP6515958B2 (ja) * | 2012-06-25 | 2019-05-22 | ソニー株式会社 | 放射線検出器及びその製造方法 |
JP6296323B2 (ja) * | 2013-04-12 | 2018-03-20 | 日立金属株式会社 | 板状シンチレータの製造方法 |
JP7136376B2 (ja) * | 2020-09-30 | 2022-09-13 | 日立金属株式会社 | シンチレータ構造体 |
-
2020
- 2020-11-26 JP JP2020195636A patent/JP7056719B2/ja active Active
-
2022
- 2022-10-17 JP JP2022166201A patent/JP7347624B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003083513A1 (fr) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Detecteur de rayons x |
JP2012002627A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 放射線検出用二次元アレイ型シンチレータ |
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 |
WO2020153049A1 (ja) * | 2019-01-24 | 2020-07-30 | 東レ株式会社 | シンチレータパネル、それを用いたx線検出器およびx線透視装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023189229A1 (ja) | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Kddi株式会社 | 送信機、方法及びプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7056719B2 (ja) | 2022-04-19 |
JP2022179792A (ja) | 2022-12-02 |
JP7347624B2 (ja) | 2023-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7056720B2 (ja) | シンチレータ構造体およびその製造方法 | |
JP7164064B2 (ja) | シンチレータ構造体 | |
JP6158167B2 (ja) | 固体シンチレータ、放射線検出器、および放射線検査装置 | |
JP2009524015A (ja) | シンチレーション要素、シンチレーションアレイ並びにシンチレーション要素及びシンチレーションアレイを生産する方法 | |
US12013501B2 (en) | Scintillator structure and manufacturing method thereof | |
JP7082759B2 (ja) | シンチレータ構造体 | |
JP7347624B2 (ja) | シンチレータ構造体 | |
WO2014162717A1 (ja) | シンチレータアレイ、x線検出器、およびx線検査装置 | |
JP2022079723A (ja) | シンチレータ構造体 | |
CZ302205B6 (cs) | Anorganický scintilátor | |
JP2022141118A (ja) | シンチレータ構造体およびその製造方法 | |
WO2022209470A1 (ja) | シンチレータ構造体 | |
CN117121120A (zh) | 闪烁体结构体 | |
Dogan et al. | Thermoluminescence properties of Ce-doped MgB4O7 phosphor | |
WO2022209469A1 (ja) | シンチレータ構造体 | |
EP4328626A1 (en) | Scintillator structure and method of evaluating scintillator | |
JP2022158413A (ja) | シンチレータ構造体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211214 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20211214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220118 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220308 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220321 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7056719 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |