JP3071230B2 - 高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コンバータ - Google Patents
高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コンバータInfo
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- neutron radiography
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速中性子蛍光コンバ
ータに関し、更に詳しくは非破壊検査の一手法として利
用される高速中性子ラジオグラフィーのシンチレータと
して使用できる高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コン
バータに関する。
ータに関し、更に詳しくは非破壊検査の一手法として利
用される高速中性子ラジオグラフィーのシンチレータと
して使用できる高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コン
バータに関する。
【０００２】
【従来の技術・課題】従来、放射線を利用した非破壊検
査には、Ｘ線が使用されている。また、近年、大学、研
究機関を中心に熱中性子を利用した中性子ラジオグラフ
ィーの研究が進められている。これらの放射線のうち、
Ｘ線は原子番号が小さい物質の場合、透過力は大きい
が、原子番号の大きい金属、無機物質等の透過力は小さ
く、検査の対象物に制限がでてくる。また、熱中性子ラ
ジオグラフィーは物質の重さに左右されず、各元素固有
の中性子吸収断面積により透過量が異なる。
査には、Ｘ線が使用されている。また、近年、大学、研
究機関を中心に熱中性子を利用した中性子ラジオグラフ
ィーの研究が進められている。これらの放射線のうち、
Ｘ線は原子番号が小さい物質の場合、透過力は大きい
が、原子番号の大きい金属、無機物質等の透過力は小さ
く、検査の対象物に制限がでてくる。また、熱中性子ラ
ジオグラフィーは物質の重さに左右されず、各元素固有
の中性子吸収断面積により透過量が異なる。
【０００３】この熱中性子ラジオグラフィーに使用され
ている蛍光コンバータは熱中性子吸収材及び蛍光体から
構成されている材料を基板であるアルミニウム板に接着
または塗布したものが一般的であり、検査対象物を透過
した熱中性子がコンバータの熱中性子吸収材に吸収さ
れ、その吸収材から放出されたα線、β線等の放射線が
蛍光体を励起させ、蛍光を発するものである。ただし、
熱中性子による検査では、対象物の厚さがプラスチック
で２０ｍｍ程度、金属で５０ｍｍ程度以内でなければ有
効な検査ができない。
ている蛍光コンバータは熱中性子吸収材及び蛍光体から
構成されている材料を基板であるアルミニウム板に接着
または塗布したものが一般的であり、検査対象物を透過
した熱中性子がコンバータの熱中性子吸収材に吸収さ
れ、その吸収材から放出されたα線、β線等の放射線が
蛍光体を励起させ、蛍光を発するものである。ただし、
熱中性子による検査では、対象物の厚さがプラスチック
で２０ｍｍ程度、金属で５０ｍｍ程度以内でなければ有
効な検査ができない。
【０００４】そこで、現在、厚物の検査対象物に有効な
手法として考えられている高速中性子ラジオグラフィー
の研究がなされている。しかし、この高速中性子ラジオ
グラフィーシステムの検査対象物を透過した高速中性子
を蛍光に変換するシンチレータに有効なものがなく、高
感度な蛍光コンバータの出現が望まれている。
手法として考えられている高速中性子ラジオグラフィー
の研究がなされている。しかし、この高速中性子ラジオ
グラフィーシステムの検査対象物を透過した高速中性子
を蛍光に変換するシンチレータに有効なものがなく、高
感度な蛍光コンバータの出現が望まれている。
【０００５】従って、本発明は高速中性子ラジオグラフ
ィーシステムのシンチレータに使用して検査対象物の鮮
明な画像を得られる蛍光コンバータを提供することを目
的とする。
ィーシステムのシンチレータに使用して検査対象物の鮮
明な画像を得られる蛍光コンバータを提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の高速中性子ラジ
オグラフィー用蛍光コンバータは、透明樹脂１００重量
部に対し、硫化亜鉛系蛍光体を２０〜４００重量部添加
配合してなる厚さ０.５〜５.０ｍｍの板状であることを
特徴とする。
オグラフィー用蛍光コンバータは、透明樹脂１００重量
部に対し、硫化亜鉛系蛍光体を２０〜４００重量部添加
配合してなる厚さ０.５〜５.０ｍｍの板状であることを
特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コ
ンバータは、高速中性子ラジオグラフィーに使用する蛍
光コンバータであり、熱中性子を吸収する機能は必要な
く、樹脂に蛍光体を添加配合し、コンバータを得るもの
である。ただし、高感度な蛍光コンバータを得るために
は、検査対象物を透過した高速中性子が蛍光コンバータ
中の軽元素、特に水素原子とよく衝突する必要があり、
水素含有量の多い樹脂が必要である。また、蛍光発生時
に樹脂の色が妨害となるため、透明樹脂を使用する必要
がある。この衝突した中性子が硫化亜鉛系蛍光体を励起
させ、鮮明な画像を得るための蛍光を発する蛍光コンバ
ータとなる。
ンバータは、高速中性子ラジオグラフィーに使用する蛍
光コンバータであり、熱中性子を吸収する機能は必要な
く、樹脂に蛍光体を添加配合し、コンバータを得るもの
である。ただし、高感度な蛍光コンバータを得るために
は、検査対象物を透過した高速中性子が蛍光コンバータ
中の軽元素、特に水素原子とよく衝突する必要があり、
水素含有量の多い樹脂が必要である。また、蛍光発生時
に樹脂の色が妨害となるため、透明樹脂を使用する必要
がある。この衝突した中性子が硫化亜鉛系蛍光体を励起
させ、鮮明な画像を得るための蛍光を発する蛍光コンバ
ータとなる。
【０００８】本発明の高速中性子ラジオグラフィー用蛍
光コンバータにおいて、添加される硫化亜鉛系蛍光体は
発光ピーク波長が４５００Åにあり、平均粒径が２０μ
ｍ以下の銀付活硫化亜鉛である。なお、透明樹脂に蛍光
体を均一に分散し、コンバータの発光ムラを少なくする
ためには、平均粒径２〜８μｍのものが好ましい。ま
た、蛍光体の混合割合は透明樹脂１００重量部に対し４
００重量部を超える蛍光体の添加は困難であり、有効な
発光を得るためには、少なくとも２０重量部添加する必
要がある。また、高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コ
ンバータの輝光濃度及び製造上の問題を考慮すれば、蛍
光体の配合割合は７０〜１５０重量部が好ましい。
光コンバータにおいて、添加される硫化亜鉛系蛍光体は
発光ピーク波長が４５００Åにあり、平均粒径が２０μ
ｍ以下の銀付活硫化亜鉛である。なお、透明樹脂に蛍光
体を均一に分散し、コンバータの発光ムラを少なくする
ためには、平均粒径２〜８μｍのものが好ましい。ま
た、蛍光体の混合割合は透明樹脂１００重量部に対し４
００重量部を超える蛍光体の添加は困難であり、有効な
発光を得るためには、少なくとも２０重量部添加する必
要がある。また、高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コ
ンバータの輝光濃度及び製造上の問題を考慮すれば、蛍
光体の配合割合は７０〜１５０重量部が好ましい。
【０００９】本発明の高速中性子ラジオグラフィー用蛍
光コンバータに使用する透明樹脂は、例えばオレフィン
系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等の水素原子を
５重量％以上含有する樹脂であれば特に限定されるもの
ではない。上記のような透明樹脂に上記蛍光体を添加混
合し、熱ロール、熱プレス、射出成形等を使用すれば、
板状の高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コンバータを
得ることができる。なお、混合には、バンバリミキサ
ー、単軸もしくは２軸の押出混練機等を使用することが
できる。
光コンバータに使用する透明樹脂は、例えばオレフィン
系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等の水素原子を
５重量％以上含有する樹脂であれば特に限定されるもの
ではない。上記のような透明樹脂に上記蛍光体を添加混
合し、熱ロール、熱プレス、射出成形等を使用すれば、
板状の高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コンバータを
得ることができる。なお、混合には、バンバリミキサ
ー、単軸もしくは２軸の押出混練機等を使用することが
できる。
【００１０】このようにして得られた高速中性子ラジオ
グラフィー用蛍光コンバータは、厚さを自由に設定する
ことができるが、コンバータとして有効な発光を得るに
は、０．５〜５．０ｍｍの厚さが必要であり、輝光濃度
のピークが存在する１．２〜３．０ｍｍの厚さがコンバ
ータとしては好ましく、高速中性子ラジオグラフィーの
シンチレータとして有効な高速中性子ラジオグラフィー
用蛍光コンバータを得ることができる。
グラフィー用蛍光コンバータは、厚さを自由に設定する
ことができるが、コンバータとして有効な発光を得るに
は、０．５〜５．０ｍｍの厚さが必要であり、輝光濃度
のピークが存在する１．２〜３．０ｍｍの厚さがコンバ
ータとしては好ましく、高速中性子ラジオグラフィーの
シンチレータとして有効な高速中性子ラジオグラフィー
用蛍光コンバータを得ることができる。
【００１１】
実施例 表１に記載する配合に基づき、樹脂のペレットとＺｎＳ
(Ａｇ)を乾式で混合し、各樹脂に適した温度で熱ロール
混練機にて混練し、素練シートを作製し、その後各樹脂
に適した温度で熱プレスにより成形し、所定の厚さの高
速中性子ラジオグラフィー用蛍光コンバータ試料Ｎo.
１、２、３及び４を得た。これらについて、東京大学高
速中性子源炉「弥生」の高速中性子ラジオグラフィーを
用いて特性値を測定した結果を表２、図１及び図２に示
す。
(Ａｇ)を乾式で混合し、各樹脂に適した温度で熱ロール
混練機にて混練し、素練シートを作製し、その後各樹脂
に適した温度で熱プレスにより成形し、所定の厚さの高
速中性子ラジオグラフィー用蛍光コンバータ試料Ｎo.
１、２、３及び４を得た。これらについて、東京大学高
速中性子源炉「弥生」の高速中性子ラジオグラフィーを
用いて特性値を測定した結果を表２、図１及び図２に示
す。
【００１２】
【表１】 表１：配合表 使用した樹脂及び量 ＺｎＳ(Ａｇ) 混練温度 成形温度 試料Ｎo. (重量％) 添加量(重量％) (℃) (℃) １ ポリエチレン ５０ ５０ 140 170 ２ ポリメチルペンテン ５０ ５０ 230 250 ３ ポリプロピレン ８０ ２０ 180 200 ４ ポリプロピレン ５０ ５０ 180 200
【００１３】
【表２】 試料Ｎo. 厚さ(ｍｍ) 密度(ｇ／ｃｍ3) 輝光濃度比 １ １.２ １.４ １.７ ２ １.３ １.４ ３.３ ３ １.４ １.０ ４ １.３ １.４ ４.３ 従来品 １.０ 表２中、従来品はＣＲ３９[ソーラ・ジャパン(株)]を粉
末化し、ＺｎＳ(Ａｇ)と混合し、塗布した蛍光コンバー
タである。
末化し、ＺｎＳ(Ａｇ)と混合し、塗布した蛍光コンバー
タである。
【００１４】
【発明の効果】本発明の高速中性子ラジオグラフィー用
蛍光コンバータは高速中性子を光に変換する性能が良好
であり、高速中性子ラジオグラフィーにおいて鮮明な画
像を得ることができるので、原子力関連産業、航空機産
業、宇宙産業における部品、部材等の非破壊検査に有効
な検査システムを提供することができる。
蛍光コンバータは高速中性子を光に変換する性能が良好
であり、高速中性子ラジオグラフィーにおいて鮮明な画
像を得ることができるので、原子力関連産業、航空機産
業、宇宙産業における部品、部材等の非破壊検査に有効
な検査システムを提供することができる。
【図１】試料Ｎo.１、２、４及び従来品の放射線照射量
と輝光濃度の関係を示す図である。
と輝光濃度の関係を示す図である。
【図２】試料Ｎo.３及び４の放射線照射量と輝光濃度の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉井 康司 茨城県常陸太田市新宿町1349−15 (72)発明者 古川 博章 三重県四日市市別名３−５−７ 東ソー 社宅Ｃ−401 (56)参考文献 特開 昭60−161596（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21K 4/00 G01T 3/00 G21H 3/02
Claims (3)
- 【請求項１】 透明樹脂１００重量部に対し、硫化亜鉛
系蛍光体を２０〜４００重量部添加配合してなる厚さ
０．５〜５．０ｍｍの板状であることを特徴とする高速
中性子ラジオグラフィー用蛍光コンバータ。 - 【請求項２】 硫化亜鉛系蛍光体が平均粒径が２０μｍ
以下であり、発光スペクトルのピーク波長が４５００Å
の銀付活硫化亜鉛である、請求項１記載の高速中性子ラ
ジオグラフィー用蛍光コンバータ。 - 【請求項３】 透明樹脂が５重量％以上の水素原子を含
有するものである、請求項１記載の高速中性子ラジオグ
ラフィー用蛍光コンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6054291A JP3071230B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6054291A JP3071230B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06167598A JPH06167598A (ja) | 1994-06-14 |
| JP3071230B2 true JP3071230B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=13145283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6054291A Expired - Fee Related JP3071230B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 高速中性子ラジオグラフィー用蛍光コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3071230B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5589196B2 (ja) * | 2005-09-07 | 2014-09-17 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 | ＺｎＳ蛍光体を用いた中性子検出用シンチレータ及び粒子線検出用シンチレータ |
| US9238773B2 (en) | 2011-09-22 | 2016-01-19 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Lutetium oxide-based transparent ceramic scintillators |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP6054291A patent/JP3071230B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06167598A (ja) | 1994-06-14 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |