JP3250192B2 - 熱蛍光紫外線量測定素子材組成物 - Google Patents
熱蛍光紫外線量測定素子材組成物Info
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- JP3250192B2 JP3250192B2 JP24159293A JP24159293A JP3250192B2 JP 3250192 B2 JP3250192 B2 JP 3250192B2 JP 24159293 A JP24159293 A JP 24159293A JP 24159293 A JP24159293 A JP 24159293A JP 3250192 B2 JP3250192 B2 JP 3250192B2
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、紫外線の被曝量を計
る熱蛍光線量計用の素子となる熱蛍光紫外線量測定素子
材組成物およびその製造方法に関する。
る熱蛍光線量計用の素子となる熱蛍光紫外線量測定素子
材組成物およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、微量の遷移金属元素を添加した
ＬｉＦやＭｇＯなどの無機塩類は、良好な熱蛍光体とな
り、このものにＸ線やγ線などの放射線を照射した後、
加熱すると、比較的低線量領域で前記照射線量に対して
熱蛍光強度が直線的な応答を示すことが知られ、従来、
ＬｉＦなどを熱蛍光線量計（以下、ＴＬＤと略記する）
の素子として用いていた。
ＬｉＦやＭｇＯなどの無機塩類は、良好な熱蛍光体とな
り、このものにＸ線やγ線などの放射線を照射した後、
加熱すると、比較的低線量領域で前記照射線量に対して
熱蛍光強度が直線的な応答を示すことが知られ、従来、
ＬｉＦなどを熱蛍光線量計（以下、ＴＬＤと略記する）
の素子として用いていた。
【０００３】また、一般に、放射線量計測に用いられる
熱蛍光素子材は、温度に対して比較的安定している材料
であること、具体的には熱蛍光ピークの生じる温度が２
００〜２５０℃であること、蛍光が測定可能な強度であ
ること、放射線量に対する応答が直線的であることなど
の特性が要求される。そして、四ほう酸カルシウム（Ｃ
ａＢ4 Ｏ7 ）結晶体はこれらの条件を満足するものであ
ることが知られている。このようなＣａＢ4 Ｏ7 結晶体
は、非晶質ＣａＢ4 Ｏ7 を９７０℃で融解した後に結晶
を析出させて得られる。
熱蛍光素子材は、温度に対して比較的安定している材料
であること、具体的には熱蛍光ピークの生じる温度が２
００〜２５０℃であること、蛍光が測定可能な強度であ
ること、放射線量に対する応答が直線的であることなど
の特性が要求される。そして、四ほう酸カルシウム（Ｃ
ａＢ4 Ｏ7 ）結晶体はこれらの条件を満足するものであ
ることが知られている。このようなＣａＢ4 Ｏ7 結晶体
は、非晶質ＣａＢ4 Ｏ7 を９７０℃で融解した後に結晶
を析出させて得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＣａＢ
4 Ｏ7 結晶体からなる熱蛍光線量測定素子材は、Ｘ線、
γ線および紫外線に対しては熱蛍光感度を有するが、太
陽光中の紫外線（波長３９００〜１０Å）に対して熱蛍
光感度を有しないので、屋外の紫外線測定用素子として
使用できないという問題点がある。この原因としては、
太陽光中には、紫外線以外にも可視光および赤外線など
が含まれているので、これらが何らかの影響を与えてい
るとも考えられる。
4 Ｏ7 結晶体からなる熱蛍光線量測定素子材は、Ｘ線、
γ線および紫外線に対しては熱蛍光感度を有するが、太
陽光中の紫外線（波長３９００〜１０Å）に対して熱蛍
光感度を有しないので、屋外の紫外線測定用素子として
使用できないという問題点がある。この原因としては、
太陽光中には、紫外線以外にも可視光および赤外線など
が含まれているので、これらが何らかの影響を与えてい
るとも考えられる。
【０００５】そこで、この発明は上記した問題点を解決
し、ＣａＢ4 Ｏ7 からなる熱蛍光線量測定素子材を、紫
外線と可視光線とを同時に被曝させた場合にも、可視光
線や赤外線の影響を受けることなく、前記紫外線に対す
る熱蛍光感度を充分に有するものとすることを課題とし
ている。
し、ＣａＢ4 Ｏ7 からなる熱蛍光線量測定素子材を、紫
外線と可視光線とを同時に被曝させた場合にも、可視光
線や赤外線の影響を受けることなく、前記紫外線に対す
る熱蛍光感度を充分に有するものとすることを課題とし
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、Ｔｍ2 Ｏ3 を０．０３〜０．
２重量％含有するＣａＢ4 Ｏ7 焼結体からなる熱蛍光紫
外線量測定素子材組成物としたのである。
め、この発明においては、Ｔｍ2 Ｏ3 を０．０３〜０．
２重量％含有するＣａＢ4 Ｏ7 焼結体からなる熱蛍光紫
外線量測定素子材組成物としたのである。
【０００７】また、熱蛍光紫外線量測定素子材組成物
は、Ｔｍ2 Ｏ3 を０．０３〜０．２重量％含有する非晶
質のＣａＢ4 Ｏ7 からなる粉末原料を、７００〜９００
℃にて焼結することによって製造することができる。
は、Ｔｍ2 Ｏ3 を０．０３〜０．２重量％含有する非晶
質のＣａＢ4 Ｏ7 からなる粉末原料を、７００〜９００
℃にて焼結することによって製造することができる。
【０００８】以下に、その詳細を述べる。この発明にお
けるＣａＢ4 Ｏ7 焼結体は、非晶質のＣａＢ4 Ｏ7 を所
定温度で焼結するか、またはＣａＯとＢ2 Ｏ3 を１：２
（モル比）にてエチルアルコールに溶解したものを混合
攪拌し、乾燥させた後、所定の熱処理を経て製造でき
る。
けるＣａＢ4 Ｏ7 焼結体は、非晶質のＣａＢ4 Ｏ7 を所
定温度で焼結するか、またはＣａＯとＢ2 Ｏ3 を１：２
（モル比）にてエチルアルコールに溶解したものを混合
攪拌し、乾燥させた後、所定の熱処理を経て製造でき
る。
【０００９】非晶質の四ほう酸カルシウムＣａＢ4 Ｏ7
は、天然の四水塩の鉱物であるベチライトの主成分とし
て知られたものであり、市販品のＣａＢ4 Ｏ7 （関東化
学社製）を用いることもできる。
は、天然の四水塩の鉱物であるベチライトの主成分とし
て知られたものであり、市販品のＣａＢ4 Ｏ7 （関東化
学社製）を用いることもできる。
【００１０】前記したＣａＢ4 Ｏ7 焼結体に添加するＴ
ｍ2 Ｏ3 の配合量は、０．０３〜０．２重量％が適当で
ある。なぜなら、後述する実験結果からも明らかなよう
に、上記範囲外では所定温度における熱蛍光強度の最大
値が極めて低く、正確な熱蛍光強度の測定が困難になる
からである。
ｍ2 Ｏ3 の配合量は、０．０３〜０．２重量％が適当で
ある。なぜなら、後述する実験結果からも明らかなよう
に、上記範囲外では所定温度における熱蛍光強度の最大
値が極めて低く、正確な熱蛍光強度の測定が困難になる
からである。
【００１１】また、ＣａＢ4 Ｏ7 焼結体の製造方法にお
ける焼結温度とは、加熱処理に際して段階的に昇温する
場合の最高加熱温度のことをいい、７００〜９００℃の
範囲が適当である。なぜなら、７００℃未満の低温で
は、得られた焼結体の感度は非常に悪く、所期した熱蛍
光紫外線量測定素子として利用することが困難であり、
９００℃を越える高温では、ＣａＢ4 Ｏ7 の結晶が析出
し、紫外線単独の人工光およびＸ線、γ線に対しては極
めて敏感に反応するが、自然光（太陽光）に対しては殆
ど反応しないからである。なお、９７０℃を越え、９８
０〜９９０℃に加熱したものは、溶融してガラス化して
おり、このものを前記素子として用いるには、別途紫外
線のみを通過するフィルターを必要とするので、適当な
素子材とはいえない。
ける焼結温度とは、加熱処理に際して段階的に昇温する
場合の最高加熱温度のことをいい、７００〜９００℃の
範囲が適当である。なぜなら、７００℃未満の低温で
は、得られた焼結体の感度は非常に悪く、所期した熱蛍
光紫外線量測定素子として利用することが困難であり、
９００℃を越える高温では、ＣａＢ4 Ｏ7 の結晶が析出
し、紫外線単独の人工光およびＸ線、γ線に対しては極
めて敏感に反応するが、自然光（太陽光）に対しては殆
ど反応しないからである。なお、９７０℃を越え、９８
０〜９９０℃に加熱したものは、溶融してガラス化して
おり、このものを前記素子として用いるには、別途紫外
線のみを通過するフィルターを必要とするので、適当な
素子材とはいえない。
【００１２】
【作用】この発明に係る熱蛍光紫外線量測定素子材組成
物は、ＣａＢ4 Ｏ7 焼結体（結晶体）に所定量のＴｍ2
Ｏ3 を添加し、所定温度で焼結したものとしたことによ
り、紫外線と可視光線とを同時に被曝させた場合にも、
可視光線や赤外線の影響を受けることなく、適当な温度
で熱蛍光を発し、その強度と太陽光中の紫外線の被曝量
とが比例関係を示す。
物は、ＣａＢ4 Ｏ7 焼結体（結晶体）に所定量のＴｍ2
Ｏ3 を添加し、所定温度で焼結したものとしたことによ
り、紫外線と可視光線とを同時に被曝させた場合にも、
可視光線や赤外線の影響を受けることなく、適当な温度
で熱蛍光を発し、その強度と太陽光中の紫外線の被曝量
とが比例関係を示す。
【００１３】したがって、通常のドシメータを用いた放
射線量測定法に従い、この素子材組成物の受けた紫外線
吸収線量を定量的に測定できるようになる。
射線量測定法に従い、この素子材組成物の受けた紫外線
吸収線量を定量的に測定できるようになる。
【００１４】
〔実施例１〕四ほう酸カルシウムＣａＢ4 Ｏ7 粉末（レ
アメタリック社製：９９．９％）９９．８６重量％に、
酸化ツリウムＴｍ2 Ｏ3 （試薬、９９．９％）０．０３
重量％を添加し、乳鉢にて充分に攪拌混合した。
アメタリック社製：９９．９％）９９．８６重量％に、
酸化ツリウムＴｍ2 Ｏ3 （試薬、９９．９％）０．０３
重量％を添加し、乳鉢にて充分に攪拌混合した。
【００１５】この混合物を錠剤作成器を用いて厚さ０．
５〜０．７ｍｍの円板状に成形し、白金るつぼに収容し
て、電気炉内、大気中にて４００℃で１０分保持した
後、６５０℃で５分、７００℃で１５分焼結した。
５〜０．７ｍｍの円板状に成形し、白金るつぼに収容し
て、電気炉内、大気中にて４００℃で１０分保持した
後、６５０℃で５分、７００℃で１５分焼結した。
【００１６】得られた焼結体（ＣａＢ4 Ｏ7 ・Ｔｍ2 Ｏ
3 ）に対して、殺菌灯（１３．５Ｗ、主波長２５３７
Å）を５分間照射し、その後、７０〜３５０℃に加熱
し、その温度範囲での熱蛍光強度を任意単位でプロット
して、熱蛍光温度特性（ＴＬグロー曲線）を調べ、この
結果を図１に示した。
3 ）に対して、殺菌灯（１３．５Ｗ、主波長２５３７
Å）を５分間照射し、その後、７０〜３５０℃に加熱
し、その温度範囲での熱蛍光強度を任意単位でプロット
して、熱蛍光温度特性（ＴＬグロー曲線）を調べ、この
結果を図１に示した。
【００１７】図１の結果から、実施例１は紫外線に対し
て２１０℃において極大値を有する熱蛍光温度特性を示
し、温度に対して比較的安定な材料であることがわか
る。
て２１０℃において極大値を有する熱蛍光温度特性を示
し、温度に対して比較的安定な材料であることがわか
る。
【００１８】〔実施例２〜５〕酸化ツリウムＴｍ2 Ｏ3
（試薬、９９．９％）をそれぞれ０．０６重量％（実施
例２）、０．１重量％（実施例３）、０．１４重量％
（実施例４）、０．２重量％（実施例５）添加すること
以外は、実施例１と全く同様にして焼結体（ＣａＢ4 Ｏ
7 ・Ｔｍ2 Ｏ3 ）を製造した。
（試薬、９９．９％）をそれぞれ０．０６重量％（実施
例２）、０．１重量％（実施例３）、０．１４重量％
（実施例４）、０．２重量％（実施例５）添加すること
以外は、実施例１と全く同様にして焼結体（ＣａＢ4 Ｏ
7 ・Ｔｍ2 Ｏ3 ）を製造した。
【００１９】このようにして得られた実施例１〜５につ
いて、殺菌灯（１３．５Ｗ、主波長２５３７Å）を５分
間照射し、その後、２１０℃に加熱し、その温度での熱
蛍光強度を相対的に（任意単位で）プロットして、熱蛍
光ピークとＴｍ2 Ｏ3 の配合割合の関係を調べ、この結
果を図２に示した。
いて、殺菌灯（１３．５Ｗ、主波長２５３７Å）を５分
間照射し、その後、２１０℃に加熱し、その温度での熱
蛍光強度を相対的に（任意単位で）プロットして、熱蛍
光ピークとＴｍ2 Ｏ3 の配合割合の関係を調べ、この結
果を図２に示した。
【００２０】図２の結果からは、Ｔｍ2 Ｏ3 の添加量
が、０．０３重量％未満または０．２重量％を越える割
合では、熱蛍光強度の最大値が極めて低い値を示し、同
添加量が０．１４重量％で熱蛍光ピーク強度が最大値を
示すことがわかる。
が、０．０３重量％未満または０．２重量％を越える割
合では、熱蛍光強度の最大値が極めて低い値を示し、同
添加量が０．１４重量％で熱蛍光ピーク強度が最大値を
示すことがわかる。
【００２１】次に、代表例として実施例４を採用して４
つの試験片を作成し、前記した殺菌灯をそれぞれ２分
間、５分間、１０分間または１１分間照射した後、２１
０℃に加熱し、その温度での熱蛍光強度を両対数グラフ
にプロットして、殺菌灯の照射時間と熱蛍光強度の関係
を調べ、この結果を図３に示した。
つの試験片を作成し、前記した殺菌灯をそれぞれ２分
間、５分間、１０分間または１１分間照射した後、２１
０℃に加熱し、その温度での熱蛍光強度を両対数グラフ
にプロットして、殺菌灯の照射時間と熱蛍光強度の関係
を調べ、この結果を図３に示した。
【００２２】さらにまた、実施例４から５つの試験片を
作成し、晴れ時々曇りの天候条件で太陽光を１５分間、
３０分間、６０分間、１００分間または１１０分間照射
した後、それぞれの試験片を２１０℃に加熱し、この温
度での熱蛍光強度を両対数グラフにプロットして、殺菌
灯の照射時間と熱蛍光強度の関係を調べ、この結果を図
４に示した。
作成し、晴れ時々曇りの天候条件で太陽光を１５分間、
３０分間、６０分間、１００分間または１１０分間照射
した後、それぞれの試験片を２１０℃に加熱し、この温
度での熱蛍光強度を両対数グラフにプロットして、殺菌
灯の照射時間と熱蛍光強度の関係を調べ、この結果を図
４に示した。
【００２３】図３および図４のグラフからも明らかなよ
うに、実施例４は、殺菌灯から受ける紫外線量に対する
応答が直線的であると共に、太陽光により紫外線と可視
光線とを同時に被曝させた場合にも、応答が直線的であ
り、紫外線の被曝量を計測する熱蛍光線量計用の素子材
として充分使用に耐えるものであることがわかる。
うに、実施例４は、殺菌灯から受ける紫外線量に対する
応答が直線的であると共に、太陽光により紫外線と可視
光線とを同時に被曝させた場合にも、応答が直線的であ
り、紫外線の被曝量を計測する熱蛍光線量計用の素子材
として充分使用に耐えるものであることがわかる。
【００２４】
【効果】この発明は、以上説明したように、ＣａＢ4 Ｏ
7 焼結体に所定量のＴｍ2 Ｏ3を添加し、所定温度で焼
結したことにより、太陽光などを用いて紫外線と可視光
線とを同時に被曝させた場合にも、可視光線や赤外線の
影響を受けることなく、前記紫外線に対する熱蛍光感度
を充分に有する熱蛍光線量測定素子材を提供でき、この
ものは紫外線の個人被曝管理や環境モニターに有効に利
用できるという利点がある。
7 焼結体に所定量のＴｍ2 Ｏ3を添加し、所定温度で焼
結したことにより、太陽光などを用いて紫外線と可視光
線とを同時に被曝させた場合にも、可視光線や赤外線の
影響を受けることなく、前記紫外線に対する熱蛍光感度
を充分に有する熱蛍光線量測定素子材を提供でき、この
ものは紫外線の個人被曝管理や環境モニターに有効に利
用できるという利点がある。
【図１】実施例の熱蛍光温度特性を示し、加熱温度と熱
蛍光強度の関係を示す図表
蛍光強度の関係を示す図表
【図２】実施例の熱蛍光ピーク強度とＴｍ2 Ｏ3 の配合
割合の関係を示す図表
割合の関係を示す図表
【図３】実施例に対する殺菌灯の照射時間と熱蛍光強度
の関係を示す図表
の関係を示す図表
【図４】実施例に対する太陽光の照射時間と熱蛍光強度
の関係を示す図表
の関係を示す図表
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09K 11/63 C09K 11/08 G01J 1/00 - 1/48 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｔｍ2 Ｏ3 を０．０３〜０．２重量％含
有するＣａＢ4 Ｏ7焼結体からなる熱蛍光紫外線量測定
素子材組成物。 - 【請求項２】 Ｔｍ2 Ｏ3 を０．０３〜０．２重量％含
有する非晶質のＣａＢ4 Ｏ7 からなる粉末原料を、７０
０〜９００℃にて焼結することからなる熱蛍光紫外線量
測定素子材組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24159293A JP3250192B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 熱蛍光紫外線量測定素子材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24159293A JP3250192B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 熱蛍光紫外線量測定素子材組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0797570A JPH0797570A (ja) | 1995-04-11 |
| JP3250192B2 true JP3250192B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=17076605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24159293A Expired - Fee Related JP3250192B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 熱蛍光紫外線量測定素子材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3250192B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP24159293A patent/JP3250192B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0797570A (ja) | 1995-04-11 |
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