JP3454904B2 - セラミックシンチレ―タおよびｘ線検出器 - Google Patents
セラミックシンチレ―タおよびｘ線検出器Info
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
- G21K2004/06—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens with a phosphor layer
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線断層像診断装置
（Ｘ線ＣＴ）などに使用されるＸ線検出器、およびこれ
に用いられるシンチレ―タに関する。
（Ｘ線ＣＴ）などに使用されるＸ線検出器、およびこれ
に用いられるシンチレ―タに関する。
【０００２】
【従来の技術】医療用Ｘ線ＣＴでは、通常、数百〜数千
の素子数を持つＸ線検出器が使用され、従来、キセノン
ガスの電離電流を測定する電離箱方式の検出器が多く用
いられていた。近年は、これに代わって、小型軽量化や
振動に対する信頼性の向上の点からＣｄＷＯ4 などの単
結晶シンチレータとフォトダイオードで構成された固体
検出器が使用されるようになっている。
の素子数を持つＸ線検出器が使用され、従来、キセノン
ガスの電離電流を測定する電離箱方式の検出器が多く用
いられていた。近年は、これに代わって、小型軽量化や
振動に対する信頼性の向上の点からＣｄＷＯ4 などの単
結晶シンチレータとフォトダイオードで構成された固体
検出器が使用されるようになっている。
【０００３】Ｘ線ＣＴの画質を大きく左右するのが検出
器の感度であり、中でもシンチレータの感度すなわちＸ
線から光への変換効率が高いことがＸ線ＣＴの画質を向
上させる上で有効である。
器の感度であり、中でもシンチレータの感度すなわちＸ
線から光への変換効率が高いことがＸ線ＣＴの画質を向
上させる上で有効である。
【０００４】特願昭５７−８６２６９（特開昭５８−２
０４０８８）に示されるようにＧｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒをは
じめとする希土類オキシ硫化物セラミックスは、高感度
のＸ線検出器を可能にするシンチレ―タ材料である。こ
のような希土類オキシ硫化物セラミックスの製造方法と
しては、特願昭６１−１７８３０４（特開昭６２−２７
５０７２）に示されるように、金属カプセルを用いた熱
間静水圧プレス法が適している。
０４０８８）に示されるようにＧｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒをは
じめとする希土類オキシ硫化物セラミックスは、高感度
のＸ線検出器を可能にするシンチレ―タ材料である。こ
のような希土類オキシ硫化物セラミックスの製造方法と
しては、特願昭６１−１７８３０４（特開昭６２−２７
５０７２）に示されるように、金属カプセルを用いた熱
間静水圧プレス法が適している。
【０００５】このようなシンチレ―タをＸ線ＣＴ用Ｘ線
検出器に用いる場合、感度以外に、残光と放射線劣化の
特性が重要となる。これらの特性が劣ると、ＣＴ像にア
―チファクトが生じる。
検出器に用いる場合、感度以外に、残光と放射線劣化の
特性が重要となる。これらの特性が劣ると、ＣＴ像にア
―チファクトが生じる。
【０００６】残光に関して実用上最も問題となるのは励
起停止後１００ｍｓ程度での残光強度である。American
Ceramic Society Bulletin 誌、７１巻、１１２０〜１
１３０頁（１９９２年）によれば、励起停止後１００ｍ
ｓにおける残光の許容値は０．１％未満であるとされて
いる。しかしながら、発明者らの試験によれば、Ｘ線Ｃ
Ｔ用Ｘ線検出器に用いる場合、実用上の支障をきたさな
いためには、励起停止後１００ｍｓにおける残光強度
を、さらに０．０１％以下に低減する必要があることが
わかった。
起停止後１００ｍｓ程度での残光強度である。American
Ceramic Society Bulletin 誌、７１巻、１１２０〜１
１３０頁（１９９２年）によれば、励起停止後１００ｍ
ｓにおける残光の許容値は０．１％未満であるとされて
いる。しかしながら、発明者らの試験によれば、Ｘ線Ｃ
Ｔ用Ｘ線検出器に用いる場合、実用上の支障をきたさな
いためには、励起停止後１００ｍｓにおける残光強度
を、さらに０．０１％以下に低減する必要があることが
わかった。
【０００７】放射線劣化に関しては、American Ceramic
Society Bulletin 誌、７１巻、１１２０〜１１３０頁
（１９９２年）によれば、５００レントゲンのＸ線照射
後の発光強度の低下が２％未満であることが必要とされ
ている。
Society Bulletin 誌、７１巻、１１２０〜１１３０頁
（１９９２年）によれば、５００レントゲンのＸ線照射
後の発光強度の低下が２％未満であることが必要とされ
ている。
【０００８】これらの必要性に対して、まず、残光を低
減する手段として、特願昭５５−５４１５６（特開昭５
６−１５１３７６）に示されるように、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：
Ｐｒ等の希土類オキシ硫化物セラミックスに、１〜５０
００ｐｐｍのＣｅを添加する方法が知られている。この
方法によれば、励起停止後１〜１０ｍｓの時刻における
残光強度は低減されるが、発明者らがＣｅ添加による残
光低減効果を試験したところでは、実用上問題となる励
起停止後１００ｍｓ付近における残光に対しての効果が
比較的少ない。たとえば、この方法により励起停止後１
００ｍｓ付近における残光強度を０．０１％以下に低減
するためには、Ｃｅを２０ｐｐｍ以上添加する必要があ
る。しかしながら、実際には、この程度の量のＣｅの添
加でさえも、希土類オキシ硫化物セラミックスの発光強
度の低下が起こる。しかも、Ｃｅ添加は放射線劣化の低
減に対しては効果がない。
減する手段として、特願昭５５−５４１５６（特開昭５
６−１５１３７６）に示されるように、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：
Ｐｒ等の希土類オキシ硫化物セラミックスに、１〜５０
００ｐｐｍのＣｅを添加する方法が知られている。この
方法によれば、励起停止後１〜１０ｍｓの時刻における
残光強度は低減されるが、発明者らがＣｅ添加による残
光低減効果を試験したところでは、実用上問題となる励
起停止後１００ｍｓ付近における残光に対しての効果が
比較的少ない。たとえば、この方法により励起停止後１
００ｍｓ付近における残光強度を０．０１％以下に低減
するためには、Ｃｅを２０ｐｐｍ以上添加する必要があ
る。しかしながら、実際には、この程度の量のＣｅの添
加でさえも、希土類オキシ硫化物セラミックスの発光強
度の低下が起こる。しかも、Ｃｅ添加は放射線劣化の低
減に対しては効果がない。
【０００９】また、特願平１−３３１１２７（特開平３
−１９２１８７）には含有されるＥｕの量を低減するこ
とにより残光が低減することが開示されているが、この
方法のみでは励起停止後１００ｍｓ付近の残光を要求さ
れる０．０１％以下に低減することはできなかった。し
かも、この方法でも放射線劣化の低減に対しては効果が
なかった。
−１９２１８７）には含有されるＥｕの量を低減するこ
とにより残光が低減することが開示されているが、この
方法のみでは励起停止後１００ｍｓ付近の残光を要求さ
れる０．０１％以下に低減することはできなかった。し
かも、この方法でも放射線劣化の低減に対しては効果が
なかった。
【００１０】一方、放射線劣化を低減する方法として特
願昭６３−３２７５５９（特開平２−１７３０８８）で
示されるような表面処理を施す方法、特願平１−３０７
３２（特開平２−２０９９８７）および特願平１−３１
９２８（特開平２−２１２５８６）で示されるような熱
処理方法、特願平２−３８３５４（特開平３−２４３６
８６）で示されるように含有される不純物元素の量を特
定の範囲内に抑える方法などが公知である。いずれの方
法も放射線劣化低減に対する効果はあったが、それぞれ
単独の方法では、放射線劣化を要求される水準まで低減
すること、すなわち発光強度の低下を２％以下にするこ
とはできなかった。しかも、これらの方法は、残光の低
減に対しては必ずしも有効ではなかった。
願昭６３−３２７５５９（特開平２−１７３０８８）で
示されるような表面処理を施す方法、特願平１−３０７
３２（特開平２−２０９９８７）および特願平１−３１
９２８（特開平２−２１２５８６）で示されるような熱
処理方法、特願平２−３８３５４（特開平３−２４３６
８６）で示されるように含有される不純物元素の量を特
定の範囲内に抑える方法などが公知である。いずれの方
法も放射線劣化低減に対する効果はあったが、それぞれ
単独の方法では、放射線劣化を要求される水準まで低減
すること、すなわち発光強度の低下を２％以下にするこ
とはできなかった。しかも、これらの方法は、残光の低
減に対しては必ずしも有効ではなかった。
【００１１】このように、これまでの技術では残光特性
と放射線劣化特性の両者をともに満足する希土類オキシ
硫化物セラミックシンチレ―タは得られていなかった。
残光特性および放射線劣化特性が発光特性と関係がある
ことは、ある程度知られている。第２０２回蛍光体同学
会予稿１１〜１８頁（１９８４年）には残光低減に有効
なＣｅ添加によりＧｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ，Ｃｅ，Ｆ蛍光体
の過渡熱ルミネッセンス曲線の３３０Ｋのピ―クが減少
することが記されている。しかし、この文献は、粉末蛍
光体についてのものであり、実用上許容される残光レベ
ルではどの程度の過渡熱ルミネッセンス強度があるのか
が示されていない。しかも、この文献では放射線劣化特
性に関する記述は見られない。
と放射線劣化特性の両者をともに満足する希土類オキシ
硫化物セラミックシンチレ―タは得られていなかった。
残光特性および放射線劣化特性が発光特性と関係がある
ことは、ある程度知られている。第２０２回蛍光体同学
会予稿１１〜１８頁（１９８４年）には残光低減に有効
なＣｅ添加によりＧｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ，Ｃｅ，Ｆ蛍光体
の過渡熱ルミネッセンス曲線の３３０Ｋのピ―クが減少
することが記されている。しかし、この文献は、粉末蛍
光体についてのものであり、実用上許容される残光レベ
ルではどの程度の過渡熱ルミネッセンス強度があるのか
が示されていない。しかも、この文献では放射線劣化特
性に関する記述は見られない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上申し述べたよう
に、従来は、励起停止後１００ｍｓ付近の残光及び放射
線劣化が十分に低減されたセラミックシンチレータが得
られなかった。本発明は、発光強度を低下することなく
残光と放射線劣化を低減したシンチレ―タ、およびこの
シンチレ―タを用いた高感度でア―チファクトが少ない
Ｘ線検出器を提供することを目的とする。
に、従来は、励起停止後１００ｍｓ付近の残光及び放射
線劣化が十分に低減されたセラミックシンチレータが得
られなかった。本発明は、発光強度を低下することなく
残光と放射線劣化を低減したシンチレ―タ、およびこの
シンチレ―タを用いた高感度でア―チファクトが少ない
Ｘ線検出器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段および作用】本発明の第１
の態様は、プラセオジムで付活した希土類オキシ硫化物
を焼結助材を用いることなく、タンタルを使用した金属
カプセル内で１３００℃より大きく１８００℃以下の温
度で熱間静水圧プレス処理を行った後、１３００℃より
大きく１４００℃以下の温度で熱処理することにより得
られた多結晶焼結体から実質的になり、液体窒素温度で
波長２５４ｎｍ、１Ｗ／ｍ2 の紫外線を２０分間照射し
た後、１５±５Ｋ／分の昇温速度で熱ルミネッセンス強
度を測定したとき、グロ―曲線の１４０±１０Ｋのピ―
クに対する２７０±２０Ｋのピ―ク比が０．０１以下で
あり、かつ４１０±２０Ｋの熱ルミネッセンスを分解能
２ｎｍで測定したときの発光スペクトルにおいて、波長
５１２±３ｎｍのピ―ク強度に対する波長６３０±３ｎ
ｍのピ―ク強度が１以下であることを特徴とするセラミ
ックシンチレ―タを提供する。
の態様は、プラセオジムで付活した希土類オキシ硫化物
を焼結助材を用いることなく、タンタルを使用した金属
カプセル内で１３００℃より大きく１８００℃以下の温
度で熱間静水圧プレス処理を行った後、１３００℃より
大きく１４００℃以下の温度で熱処理することにより得
られた多結晶焼結体から実質的になり、液体窒素温度で
波長２５４ｎｍ、１Ｗ／ｍ2 の紫外線を２０分間照射し
た後、１５±５Ｋ／分の昇温速度で熱ルミネッセンス強
度を測定したとき、グロ―曲線の１４０±１０Ｋのピ―
クに対する２７０±２０Ｋのピ―ク比が０．０１以下で
あり、かつ４１０±２０Ｋの熱ルミネッセンスを分解能
２ｎｍで測定したときの発光スペクトルにおいて、波長
５１２±３ｎｍのピ―ク強度に対する波長６３０±３ｎ
ｍのピ―ク強度が１以下であることを特徴とするセラミ
ックシンチレ―タを提供する。
【００１４】プラセオジムで付活した希土類オキシ硫化
物として、代表的にはプラセオジムで付活したオキシ硫
化ガドリニウムがあげられる。さらに、本発明によれば
ガドリニウム以外のイットリウム、ランタンまたはルテ
チウムのオキシ硫化物を使用することができる。
物として、代表的にはプラセオジムで付活したオキシ硫
化ガドリニウムがあげられる。さらに、本発明によれば
ガドリニウム以外のイットリウム、ランタンまたはルテ
チウムのオキシ硫化物を使用することができる。
【００１５】本発明の第２の態様は、シンチレ―タとフ
ォトダイオ―ドとを光学的に結合させたＸ線検出素子を
具備するＸ線検出器において、前記シンチレ―タは、プ
ラセオジムで付活した希土類オキシ硫化物を焼結助材を
用いることなく、タンタルを使用した金属カプセル内で
１３００℃より大きく１８００℃以下の温度で熱間静水
圧プレス処理を行った後、１３００℃より大きく１４０
０℃以下の温度で熱処理することにより得られた多結晶
焼結体から実質的になり、液体窒素温度で波長２５４ｎ
ｍ、１Ｗ／ｍ2 の紫外線を２０分間照射した後、１５±
５Ｋ／分の昇温速度で熱ルミネッセンス強度を測定した
とき、グロ―曲線の１４０±１０Ｋのピ―クに対する２
７０±２０Ｋのピ―ク比が０．０１以下であり、かつ４
１０±２０Ｋの熱ルミネッセンスを分解能２ｎｍで測定
したときの発光スペクトルにおいて、波長５１２±３ｎ
ｍのピ―ク強度に対する波長６３０±３ｎｍのピ―ク強
度が１以下であることを特徴とするＸ線検出器を提供す
る。
ォトダイオ―ドとを光学的に結合させたＸ線検出素子を
具備するＸ線検出器において、前記シンチレ―タは、プ
ラセオジムで付活した希土類オキシ硫化物を焼結助材を
用いることなく、タンタルを使用した金属カプセル内で
１３００℃より大きく１８００℃以下の温度で熱間静水
圧プレス処理を行った後、１３００℃より大きく１４０
０℃以下の温度で熱処理することにより得られた多結晶
焼結体から実質的になり、液体窒素温度で波長２５４ｎ
ｍ、１Ｗ／ｍ2 の紫外線を２０分間照射した後、１５±
５Ｋ／分の昇温速度で熱ルミネッセンス強度を測定した
とき、グロ―曲線の１４０±１０Ｋのピ―クに対する２
７０±２０Ｋのピ―ク比が０．０１以下であり、かつ４
１０±２０Ｋの熱ルミネッセンスを分解能２ｎｍで測定
したときの発光スペクトルにおいて、波長５１２±３ｎ
ｍのピ―ク強度に対する波長６３０±３ｎｍのピ―ク強
度が１以下であることを特徴とするＸ線検出器を提供す
る。
【００１６】以下、本発明のシンチレータにかかる熱ル
ミネッセンスと、残光、放射線劣化、及び輝度低下等の
特性との関係について説明する。 熱ルミネッセンスと残光特性との関係 一般に蛍光体の残光と熱ルミネッセンスの間に関係のあ
ることは知られており、プラセオジムで付活したオキシ
硫化ガドリニウム粉末蛍光体の残光特性についても、従
来の技術で述べたように、過渡熱ルミネッセンスとの間
に関係があることが示唆されている。一般に、熱ルミネ
ッセンス測定により得られるグロ―曲線のピ―クは蛍光
体中にトラップ準位が存在することを示す。しかし、ど
のトラップ準位、すなわち、どのグロ―曲線のピ―クが
残光に対して最も影響が大きいかは明確になっていな
い。
ミネッセンスと、残光、放射線劣化、及び輝度低下等の
特性との関係について説明する。 熱ルミネッセンスと残光特性との関係 一般に蛍光体の残光と熱ルミネッセンスの間に関係のあ
ることは知られており、プラセオジムで付活したオキシ
硫化ガドリニウム粉末蛍光体の残光特性についても、従
来の技術で述べたように、過渡熱ルミネッセンスとの間
に関係があることが示唆されている。一般に、熱ルミネ
ッセンス測定により得られるグロ―曲線のピ―クは蛍光
体中にトラップ準位が存在することを示す。しかし、ど
のトラップ準位、すなわち、どのグロ―曲線のピ―クが
残光に対して最も影響が大きいかは明確になっていな
い。
【００１７】本発明者らは、１５Ｋ／分の昇温速度で熱
ルミネッセンス強度を測定したときのグロ―曲線の２７
０Ｋ付近のピ―クがＸ線ＣＴ用検出器に用いる場合に問
題になる１００ｍｓにおける残光強度と対応するが、１
４０Ｋ付近のピ―クは時刻１００ｍｓにおける残光強度
のいかんにかかわらず存在し１００ｍｓにおける残光強
度とは相関が低く、両者の比をとることによって１００
ｍｓにおける残光強度を判定できることを見出した。さ
らに、残光による実用上の支障をきたさないためには、
液体窒素温度で波長２５４ｎｍ、１Ｗ／ｍ2 の紫外線を
２０分間照射した後、１５Ｋ／分の昇温速度で熱ルミネ
ッセンス強度を測定したとき、グロ―曲線の１４０Ｋ付
近のピ―クに対する２７０Ｋ付近のピ―ク比が０．０１
以下であることを見出した。
ルミネッセンス強度を測定したときのグロ―曲線の２７
０Ｋ付近のピ―クがＸ線ＣＴ用検出器に用いる場合に問
題になる１００ｍｓにおける残光強度と対応するが、１
４０Ｋ付近のピ―クは時刻１００ｍｓにおける残光強度
のいかんにかかわらず存在し１００ｍｓにおける残光強
度とは相関が低く、両者の比をとることによって１００
ｍｓにおける残光強度を判定できることを見出した。さ
らに、残光による実用上の支障をきたさないためには、
液体窒素温度で波長２５４ｎｍ、１Ｗ／ｍ2 の紫外線を
２０分間照射した後、１５Ｋ／分の昇温速度で熱ルミネ
ッセンス強度を測定したとき、グロ―曲線の１４０Ｋ付
近のピ―クに対する２７０Ｋ付近のピ―ク比が０．０１
以下であることを見出した。
【００１８】熱ルミネッセンスと放射線劣化との関係
一方、放射線劣化に対しては１５Ｋ／分の昇温速度で熱
ルミネッセンス強度を測定したときのグロ―曲線の４１
０Ｋ付近のピ―クと関係があり、その強度よりはむし
ろ、このピ―クの発光スペクトルにおける波長５１２ｎ
ｍのピ―ク強度と波長６３０ｎｍのピ―ク強度の比のほ
うが意味があることを見出だした。
ルミネッセンス強度を測定したときのグロ―曲線の４１
０Ｋ付近のピ―クと関係があり、その強度よりはむし
ろ、このピ―クの発光スペクトルにおける波長５１２ｎ
ｍのピ―ク強度と波長６３０ｎｍのピ―ク強度の比のほ
うが意味があることを見出だした。
【００１９】希土類オキシ硫化物中のプラセオジムイオ
ンの発光は波長約５１２ｎｍおよび約６７０ｎｍにピ―
クを持つ 3Ｐ0 準位から 3Ｈ4 および 3Ｆ2 準位へ遷移
するときの発光が主であり、波長約６３０ｎｍにピ―ク
を持つ 1Ｄ2 準位から 3Ｈ4準位へ遷移するときの発光
は弱い。たとえば、Ｘ線や紫外線で励起したときの発光
スペクトル、あるいは熱ルミネッセンスの２７０Ｋ付近
のピ―クにおける発光スペクトルでは 3Ｐ0 準位からの
発光が主である。これに対し、本発明者らは、グロ―曲
線の４１０Ｋ付近のピ―クの発光スペクトルは 1Ｄ2 準
位からの発光が大きくなり、この発光強度が放射線劣化
と対応することを見出した。すなわち、グロ―曲線の４
１０Ｋ付近のピ―クの発光スペクトルにおいて、波長約
５１２ｎｍのピ―ク強度に対する波長約６３０ｎｍのピ
―ク強度が１以下である場合に放射線劣化は許容限度以
内になることがわかった。これは、放射線劣化が、本来
の希土類オキシ硫化物中のプラセオジムイオンと異なっ
た環境におかれたプラセオジムイオンに起因するもので
あることを示している。
ンの発光は波長約５１２ｎｍおよび約６７０ｎｍにピ―
クを持つ 3Ｐ0 準位から 3Ｈ4 および 3Ｆ2 準位へ遷移
するときの発光が主であり、波長約６３０ｎｍにピ―ク
を持つ 1Ｄ2 準位から 3Ｈ4準位へ遷移するときの発光
は弱い。たとえば、Ｘ線や紫外線で励起したときの発光
スペクトル、あるいは熱ルミネッセンスの２７０Ｋ付近
のピ―クにおける発光スペクトルでは 3Ｐ0 準位からの
発光が主である。これに対し、本発明者らは、グロ―曲
線の４１０Ｋ付近のピ―クの発光スペクトルは 1Ｄ2 準
位からの発光が大きくなり、この発光強度が放射線劣化
と対応することを見出した。すなわち、グロ―曲線の４
１０Ｋ付近のピ―クの発光スペクトルにおいて、波長約
５１２ｎｍのピ―ク強度に対する波長約６３０ｎｍのピ
―ク強度が１以下である場合に放射線劣化は許容限度以
内になることがわかった。これは、放射線劣化が、本来
の希土類オキシ硫化物中のプラセオジムイオンと異なっ
た環境におかれたプラセオジムイオンに起因するもので
あることを示している。
【００２０】以上述べたように、残光および放射線劣化
が少なくＸ線ＣＴ用検出器に適したプラセオジムイオン
で付活した希土類オキシ硫化物セラミックシンチレ―タ
を得ようとした場合、１５Ｋ／分の昇温速度で熱ルミネ
ッセンス強度を測定したときのグロ―曲線の２７０Ｋ付
近のピ―ク強度比と４１０Ｋ付近のピ―クの発光スペク
トルが所定の値以下になるようにすることで達成でき
る。
が少なくＸ線ＣＴ用検出器に適したプラセオジムイオン
で付活した希土類オキシ硫化物セラミックシンチレ―タ
を得ようとした場合、１５Ｋ／分の昇温速度で熱ルミネ
ッセンス強度を測定したときのグロ―曲線の２７０Ｋ付
近のピ―ク強度比と４１０Ｋ付近のピ―クの発光スペク
トルが所定の値以下になるようにすることで達成でき
る。
【００２１】熱ルミネッセンス測定の温度等の条件につ
いて なお、本発明において、照射紫外線強度や昇温速度など
の熱ルミネッセンス測定条件とピ―ク温度およびピ―ク
比との関係はある条件での値を測定するためのものであ
り、測定条件が異なればピ―ク温度やピ―ク比などの値
も異なってくるのは当然である。たとえば、昇温速度が
変化すれば、ピ―ク温度やピ―ク比は変化し、照射紫外
線強度が変化してもピ―ク比は変化しうる。
いて なお、本発明において、照射紫外線強度や昇温速度など
の熱ルミネッセンス測定条件とピ―ク温度およびピ―ク
比との関係はある条件での値を測定するためのものであ
り、測定条件が異なればピ―ク温度やピ―ク比などの値
も異なってくるのは当然である。たとえば、昇温速度が
変化すれば、ピ―ク温度やピ―ク比は変化し、照射紫外
線強度が変化してもピ―ク比は変化しうる。
【００２２】したがって、たとえ本発明において示され
た条件とは異なる熱ルミネッセンス測定条件下におい
て、２７０Ｋ付近と１４０Ｋ付近とで所定のピ―ク比を
示さないプラセオジム付活希土類オキシ硫化物結晶体で
あっても、本発明において示された条件で熱ルミネッセ
ンスを測定した場合に、２７０Ｋ付近と１４０Ｋ付近と
で所定のピ―ク比を示し、かつ、４１０Ｋ付近の熱ルミ
ネッセンスの発光スペクトルのピ―ク比が所定の値にな
るのであれば、本発明のシンチレ―タと同一と見なすこ
とができる。
た条件とは異なる熱ルミネッセンス測定条件下におい
て、２７０Ｋ付近と１４０Ｋ付近とで所定のピ―ク比を
示さないプラセオジム付活希土類オキシ硫化物結晶体で
あっても、本発明において示された条件で熱ルミネッセ
ンスを測定した場合に、２７０Ｋ付近と１４０Ｋ付近と
で所定のピ―ク比を示し、かつ、４１０Ｋ付近の熱ルミ
ネッセンスの発光スペクトルのピ―ク比が所定の値にな
るのであれば、本発明のシンチレ―タと同一と見なすこ
とができる。
【００２３】また、本発明においては、さらにセリウム
の添加により残光強度を低減することができる。従来技
術では、特願昭５５−５４１５６に示されるように、１
〜５０００ｐｐｍのセリウムを添加することにより残光
強度を低減する方法がある。この方法は、とくにフッ
素、塩素、または臭素のハロゲン化元素を添加すること
により粉末蛍光体の輝度を向上させた場合、その残光強
度が増大してしまうので、これを低減するために有効で
ある。これに対し、例えば特願昭６１−１７８３０４に
示すような原料蛍光体をタンタルなどの金属カプセル中
に封入した後１３００〜１８００℃の温度で熱間静水圧
プレス処理を行なう方法により製造されたセラミックス
は、セリウム添加による感度低下が大きい。ただし、こ
の製造方法によれば透光性が高いセラミックスが得られ
るので、フッ素、塩素または臭素のハロゲン元素の添加
あるいは特願昭６１−１６１８４７に示されるような例
えばＬｉ2 ＧｅＦ6 等のフッ素化合物を焼結助材として
用いなくても、焼結後に適当な熱処理を施せば、十分高
い感度が期待できる。そして、このように、ハロゲン元
素を添加しない場合には、１ｐｐｍ未満のセリウムを添
加した場合でも、残光低減の効果がある事が分った。こ
のようなことから、本発明のセラミックシンチレータに
おいては、ハロゲン化物が含まれていないことを考慮す
ると、そのセリウム添加量は１ｐｐｍ未満であることが
好ましい。
の添加により残光強度を低減することができる。従来技
術では、特願昭５５−５４１５６に示されるように、１
〜５０００ｐｐｍのセリウムを添加することにより残光
強度を低減する方法がある。この方法は、とくにフッ
素、塩素、または臭素のハロゲン化元素を添加すること
により粉末蛍光体の輝度を向上させた場合、その残光強
度が増大してしまうので、これを低減するために有効で
ある。これに対し、例えば特願昭６１−１７８３０４に
示すような原料蛍光体をタンタルなどの金属カプセル中
に封入した後１３００〜１８００℃の温度で熱間静水圧
プレス処理を行なう方法により製造されたセラミックス
は、セリウム添加による感度低下が大きい。ただし、こ
の製造方法によれば透光性が高いセラミックスが得られ
るので、フッ素、塩素または臭素のハロゲン元素の添加
あるいは特願昭６１−１６１８４７に示されるような例
えばＬｉ2 ＧｅＦ6 等のフッ素化合物を焼結助材として
用いなくても、焼結後に適当な熱処理を施せば、十分高
い感度が期待できる。そして、このように、ハロゲン元
素を添加しない場合には、１ｐｐｍ未満のセリウムを添
加した場合でも、残光低減の効果がある事が分った。こ
のようなことから、本発明のセラミックシンチレータに
おいては、ハロゲン化物が含まれていないことを考慮す
ると、そのセリウム添加量は１ｐｐｍ未満であることが
好ましい。
【００２４】
【実施例】本発明のセラミックシンチレ―タは従来技術
に示した手段単独では達成できないが、従来技術に示し
た手段を組み合わせ、かつ厳密に雰囲気および温度を制
御した熱処理を施すことによって達成できる。例えば、
リン酸イオンやアルカリ金属などの不純物を低減した蛍
光体粉を原料に用い、熱間静水圧プレス法によって製造
したプラセオジム付活希土類オキシ硫化物セラミックス
を、酸素分圧を１０-5Ｔｏｒｒ以下にした雰囲気中で、
１２００〜１５００℃、より好ましくは１３００〜１４
００℃の熱処理を施すことによって本発明のセラミック
シンチレ―タが得られる。本発明のセラミックシンチレ
―タは上述のような製造法によって得られ、かつ要求さ
れた特性を満足するプラセオジムで付活した希土類オキ
シ硫化物セミックシンチレ―タが、所定の熱ルミネッセ
ンス特性を示す性質を具有していることを見出したこと
によってなされたものである。
に示した手段単独では達成できないが、従来技術に示し
た手段を組み合わせ、かつ厳密に雰囲気および温度を制
御した熱処理を施すことによって達成できる。例えば、
リン酸イオンやアルカリ金属などの不純物を低減した蛍
光体粉を原料に用い、熱間静水圧プレス法によって製造
したプラセオジム付活希土類オキシ硫化物セラミックス
を、酸素分圧を１０-5Ｔｏｒｒ以下にした雰囲気中で、
１２００〜１５００℃、より好ましくは１３００〜１４
００℃の熱処理を施すことによって本発明のセラミック
シンチレ―タが得られる。本発明のセラミックシンチレ
―タは上述のような製造法によって得られ、かつ要求さ
れた特性を満足するプラセオジムで付活した希土類オキ
シ硫化物セミックシンチレ―タが、所定の熱ルミネッセ
ンス特性を示す性質を具有していることを見出したこと
によってなされたものである。
【００２５】図１に本発明のＸ線検出器の一例を示す。
図１に示すように、このＸ線検出器１０は、本発明のプ
ラセオジム付活希土類オキシ硫化物セラミックシンチレ
―タ１をフォトダイオ―ド２に光学的に結合させること
によって得られる。このシンチレータ１の周囲は、光反
射膜４によって覆われている。図示するようにＸ光学的
結合手段としては可視光に対して透明な接着剤３を用い
た接着などの手段がある。シンチレ―タの放射線劣化お
よび残光が少ないためにこのようにして得られたＸ線検
出素子も感度が高く放射線劣化および残光の影響が少な
く、Ｘ線ＣＴに用いた場合ア―チファクトの少ない画像
が得られる。
図１に示すように、このＸ線検出器１０は、本発明のプ
ラセオジム付活希土類オキシ硫化物セラミックシンチレ
―タ１をフォトダイオ―ド２に光学的に結合させること
によって得られる。このシンチレータ１の周囲は、光反
射膜４によって覆われている。図示するようにＸ光学的
結合手段としては可視光に対して透明な接着剤３を用い
た接着などの手段がある。シンチレ―タの放射線劣化お
よび残光が少ないためにこのようにして得られたＸ線検
出素子も感度が高く放射線劣化および残光の影響が少な
く、Ｘ線ＣＴに用いた場合ア―チファクトの少ない画像
が得られる。
【００２６】以下に本発明の実施例と比較例を説明す
る。 比較例１ リン酸イオンを３０ｐｐｍ、Ｎａを６ｐｐｍ、Ｓｉを４
ｐｐｍ不純物として含み、１０００ｐｐｍのＰｒを付活
剤として含む酸硫化ガドリニウム蛍光体（Ｇｄ2 Ｏ2
Ｓ：Ｐｒ）を原料とし、特願昭６１−１７８３０４に示
されるようなＴａカプセルを用いたＨＩＰ法により１５
００℃、１５００ｋｇ重／ｃｍ2 （１４７ＭＰａ）の条
件で、直径６０ｍｍ、高さ約６０ｍｍの円柱状のＧｄ2
Ｏ2 Ｓ：Ｐｒセラミックス塊を作製し、これから幅１ｍ
ｍ、厚み２ｍｍ、長さ３０ｍｍのシンチレ―タ試料を切
り出した。
る。 比較例１ リン酸イオンを３０ｐｐｍ、Ｎａを６ｐｐｍ、Ｓｉを４
ｐｐｍ不純物として含み、１０００ｐｐｍのＰｒを付活
剤として含む酸硫化ガドリニウム蛍光体（Ｇｄ2 Ｏ2
Ｓ：Ｐｒ）を原料とし、特願昭６１−１７８３０４に示
されるようなＴａカプセルを用いたＨＩＰ法により１５
００℃、１５００ｋｇ重／ｃｍ2 （１４７ＭＰａ）の条
件で、直径６０ｍｍ、高さ約６０ｍｍの円柱状のＧｄ2
Ｏ2 Ｓ：Ｐｒセラミックス塊を作製し、これから幅１ｍ
ｍ、厚み２ｍｍ、長さ３０ｍｍのシンチレ―タ試料を切
り出した。
【００２７】この試料に液体窒素温度で波長２５４ｎ
ｍ、１Ｗ／ｍ2 の紫外線を２０分間照射した後、１７Ｋ
／分の昇温速度で熱ルミネッセンス強度を測定したとき
のグロ―曲線の１４０Ｋのピ―クに対する２７０Ｋのピ
―ク比を求めたところ、その値は０．３であった。また
４００Ｋから４２０Ｋまでの範囲の発光スペクトルを分
解能２ｎｍのマルチチャンネル型の分光器を用いて測定
した。図２に比較例１の熱ルミネッセンスにおける４０
０Ｋないし４２０Ｋの範囲の発光スペクトルを表すグラ
フ図を示す。図２に示すように、波長５１２ｎｍのピ―
ク強度に対する波長６３０ｎｍのピ―ク強度は３であっ
た。
ｍ、１Ｗ／ｍ2 の紫外線を２０分間照射した後、１７Ｋ
／分の昇温速度で熱ルミネッセンス強度を測定したとき
のグロ―曲線の１４０Ｋのピ―クに対する２７０Ｋのピ
―ク比を求めたところ、その値は０．３であった。また
４００Ｋから４２０Ｋまでの範囲の発光スペクトルを分
解能２ｎｍのマルチチャンネル型の分光器を用いて測定
した。図２に比較例１の熱ルミネッセンスにおける４０
０Ｋないし４２０Ｋの範囲の発光スペクトルを表すグラ
フ図を示す。図２に示すように、波長５１２ｎｍのピ―
ク強度に対する波長６３０ｎｍのピ―ク強度は３であっ
た。
【００２８】このシンチレ―タをシリコンフォトダイオ
―ド上に接着してＸ線検出器を作製した。Ｇｄ2 Ｏ2
Ｓ：Ｐｒセラミックシンチレ―タの代わりに同一形状の
ＣｄＷＯ4 単結晶シンチレ―タを用いたＸ線検出器の感
度を基準にしてこの検出器の感度を測定したところ、
１．７倍であり十分な値を示した。しかし、このＸ線検
出器に、管電圧１２０ｋＶｐ、管電流２００ｍＡの条件
のＸ線を０．５秒間照射した後の残光特性を測定したと
ころ、励起停止後１００ｍｓにおける残光強度は０．２
％で実用上問題のある数値であった。また、このＸ線検
出器に、管電圧１２０ｋＶｐ、線量５００レントゲンの
Ｘ線を照射した後の感度はＸ線照射前に対して９７．２
％で放射線劣化による２．８％の感度低下があり、実用
上問題があった。
―ド上に接着してＸ線検出器を作製した。Ｇｄ2 Ｏ2
Ｓ：Ｐｒセラミックシンチレ―タの代わりに同一形状の
ＣｄＷＯ4 単結晶シンチレ―タを用いたＸ線検出器の感
度を基準にしてこの検出器の感度を測定したところ、
１．７倍であり十分な値を示した。しかし、このＸ線検
出器に、管電圧１２０ｋＶｐ、管電流２００ｍＡの条件
のＸ線を０．５秒間照射した後の残光特性を測定したと
ころ、励起停止後１００ｍｓにおける残光強度は０．２
％で実用上問題のある数値であった。また、このＸ線検
出器に、管電圧１２０ｋＶｐ、線量５００レントゲンの
Ｘ線を照射した後の感度はＸ線照射前に対して９７．２
％で放射線劣化による２．８％の感度低下があり、実用
上問題があった。
【００２９】比較例２
不純物量およびＰｒ添加は比較例１と同程度で、Ｃｅを
３０ｐｐｍ添加した蛍光体を原料に用い比較例１と同様
の条件でＨＩＰ処理と切り出しを行った。比較例１と同
様に熱ルミネッセンス強度を測定した。グロ―曲線の１
４０Ｋのピ―クに対する２７０Ｋのピ―ク比を求めたと
ころ、その値は０．００７であった。また４００Ｋから
４２０Ｋまでの範囲の発光スペクトルを分解能２ｎｍの
マルチチャンネル型の分光器を用いて測定したところ、
波長５１２ｎｍのピ―ク強度に対する波長６３０ｎｍの
ピ―ク強度は２であった。このシンチレ―タをシリコン
フォトダイオ―ド上に接着してＸ線検出器を作製した。
Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒセラミックシンチレ―タの代わりに
同一形状のＣｄＷＯ4 単結晶シンチレ―タを用いたＸ線
検出器の感度を基準にしてこの検出器の感度を測定した
ところ、１．４倍でった。このＸ線検出器の励起停止後
１００ｍｓにおける残光強度は０．００８％で実用上問
題のない数値であった。しかし、このＸ線検出器に、管
電圧１２０ｋＶｐ、線量５００レントゲンのＸ線を照射
した後の感度はＸ線照射前に対して９７．５％で放射線
劣化による２．５％の感度低下があり、実用上問題があ
った。
３０ｐｐｍ添加した蛍光体を原料に用い比較例１と同様
の条件でＨＩＰ処理と切り出しを行った。比較例１と同
様に熱ルミネッセンス強度を測定した。グロ―曲線の１
４０Ｋのピ―クに対する２７０Ｋのピ―ク比を求めたと
ころ、その値は０．００７であった。また４００Ｋから
４２０Ｋまでの範囲の発光スペクトルを分解能２ｎｍの
マルチチャンネル型の分光器を用いて測定したところ、
波長５１２ｎｍのピ―ク強度に対する波長６３０ｎｍの
ピ―ク強度は２であった。このシンチレ―タをシリコン
フォトダイオ―ド上に接着してＸ線検出器を作製した。
Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒセラミックシンチレ―タの代わりに
同一形状のＣｄＷＯ4 単結晶シンチレ―タを用いたＸ線
検出器の感度を基準にしてこの検出器の感度を測定した
ところ、１．４倍でった。このＸ線検出器の励起停止後
１００ｍｓにおける残光強度は０．００８％で実用上問
題のない数値であった。しかし、このＸ線検出器に、管
電圧１２０ｋＶｐ、線量５００レントゲンのＸ線を照射
した後の感度はＸ線照射前に対して９７．５％で放射線
劣化による２．５％の感度低下があり、実用上問題があ
った。
【００３０】実施例１
比較例１と同様の蛍光体を原料として使用し、比較例１
と同様の条件でＨＩＰ処理を行い、幅３０ｍｍ、厚み２
ｍｍ、長さ３５ｍｍの板状試料を切り出した。この板状
試料を酸素分圧１０-5以下の窒素雰囲気、１３５０℃、
２４時間加熱処理した。この後、幅１ｍｍ、厚み２ｍ
ｍ、長さ３０ｍｍのシンチレ―タ寸法に切断加工し、比
較例１と同様にして特性を評価した。グロ―曲線の１４
０Ｋのピ―クに対する２７０Ｋのピ―ク比は０．００８
であった。また４００Ｋから４２０Ｋまでの範囲の発光
スペクトルを測定した。図３に実施例１の熱ルミネッセ
ンスにおける４００Ｋないし４２０Ｋの範囲の発光スペ
クトルを表すグラフ図を示す。図３に示すように、波長
５１２ｎｍのピ―ク強度に対する波長６３０ｎｍのピ―
ク強度は０．５であった。このシンチレ―タを用いたＸ
線検出器の感度はＣｄＷＯ4 単結晶シンチレ―タを用い
たＸ線検出器の、２．０倍であった。このＸ線検出器の
励起停止後１００ｍｓにおける残光強度は０．００８％
で実用上問題のない数値であった。また、このＸ線検出
器に、管電圧１２０ｋＶｐ、線量５００レントゲンのＸ
線を照射した後の感度はＸ線照射前に対して９９．０％
で放射線劣化による１．０％の感度低下があったが、実
用上問題のない水準であった。
と同様の条件でＨＩＰ処理を行い、幅３０ｍｍ、厚み２
ｍｍ、長さ３５ｍｍの板状試料を切り出した。この板状
試料を酸素分圧１０-5以下の窒素雰囲気、１３５０℃、
２４時間加熱処理した。この後、幅１ｍｍ、厚み２ｍ
ｍ、長さ３０ｍｍのシンチレ―タ寸法に切断加工し、比
較例１と同様にして特性を評価した。グロ―曲線の１４
０Ｋのピ―クに対する２７０Ｋのピ―ク比は０．００８
であった。また４００Ｋから４２０Ｋまでの範囲の発光
スペクトルを測定した。図３に実施例１の熱ルミネッセ
ンスにおける４００Ｋないし４２０Ｋの範囲の発光スペ
クトルを表すグラフ図を示す。図３に示すように、波長
５１２ｎｍのピ―ク強度に対する波長６３０ｎｍのピ―
ク強度は０．５であった。このシンチレ―タを用いたＸ
線検出器の感度はＣｄＷＯ4 単結晶シンチレ―タを用い
たＸ線検出器の、２．０倍であった。このＸ線検出器の
励起停止後１００ｍｓにおける残光強度は０．００８％
で実用上問題のない数値であった。また、このＸ線検出
器に、管電圧１２０ｋＶｐ、線量５００レントゲンのＸ
線を照射した後の感度はＸ線照射前に対して９９．０％
で放射線劣化による１．０％の感度低下があったが、実
用上問題のない水準であった。
【００３１】実施例２
リン酸イオンを４０ｐｐｍ、Ｎａを４ｐｐｍ、Ｓｉを３
ｐｐｍ不純物として含み、１０００ｐｐｍのＰｒを付活
剤として含み、さらに、０．３ｐｐｍのＣｅを添加した
酸硫化ガドリニウム蛍光体（Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ，Ｃ
ｅ）を原料とし、比較例１と同様の条件でＨＩＰ処理を
行い、実施例１と同一の形状の板状試料に切出した。こ
の板状試料を温度が１３００℃である以外は、実施例１
と同一の条件で加熱処理を施した。この後、幅１ｍｍ、
厚み２ｍｍ、長さ３０ｍｍのシンチレータ寸法に切断加
工し、比較例１と同様にして特性を評価した。図４に実
施例２にかかるグロー曲線を示す。図中×５０とあるの
は、約２７０ないし４８０Ｋにおける発光強度を部分的
に５０倍に拡大して表したグラフである。このグロー曲
線の１４０Ｋのピークに対する２７０Ｋのピーク比は、
０．００６であった。また、４００Ｋから４２０Ｋまで
の範囲の発光スペクトルで波長５１２ｎｍのピーク強度
に対する波長６３０ｎｍのピーク強度は、０．３であっ
た。このシンチレータを用いたＸ線検出器の感度は、Ｃ
ｄＷＯ4 単結晶シンチレータを用いたＸ線検出器の１．
９倍であった。このＸ線検出器の励起停止後１００ｍｓ
における残光強度は、０．００５％で実用上問題のない
数値であった。また、このＸ線検出器に、管電圧１２０
ｋＶｐ、線量５００レントゲンのＸ線を照射した後の感
度は、Ｘ線照射前に対して９９．２％で放射線劣化によ
る０．８％の感度低下であったが、実用上問題のない水
準であった。
ｐｐｍ不純物として含み、１０００ｐｐｍのＰｒを付活
剤として含み、さらに、０．３ｐｐｍのＣｅを添加した
酸硫化ガドリニウム蛍光体（Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ，Ｃ
ｅ）を原料とし、比較例１と同様の条件でＨＩＰ処理を
行い、実施例１と同一の形状の板状試料に切出した。こ
の板状試料を温度が１３００℃である以外は、実施例１
と同一の条件で加熱処理を施した。この後、幅１ｍｍ、
厚み２ｍｍ、長さ３０ｍｍのシンチレータ寸法に切断加
工し、比較例１と同様にして特性を評価した。図４に実
施例２にかかるグロー曲線を示す。図中×５０とあるの
は、約２７０ないし４８０Ｋにおける発光強度を部分的
に５０倍に拡大して表したグラフである。このグロー曲
線の１４０Ｋのピークに対する２７０Ｋのピーク比は、
０．００６であった。また、４００Ｋから４２０Ｋまで
の範囲の発光スペクトルで波長５１２ｎｍのピーク強度
に対する波長６３０ｎｍのピーク強度は、０．３であっ
た。このシンチレータを用いたＸ線検出器の感度は、Ｃ
ｄＷＯ4 単結晶シンチレータを用いたＸ線検出器の１．
９倍であった。このＸ線検出器の励起停止後１００ｍｓ
における残光強度は、０．００５％で実用上問題のない
数値であった。また、このＸ線検出器に、管電圧１２０
ｋＶｐ、線量５００レントゲンのＸ線を照射した後の感
度は、Ｘ線照射前に対して９９．２％で放射線劣化によ
る０．８％の感度低下であったが、実用上問題のない水
準であった。
【００３２】実施例３
リン酸イオンを３０ｐｐｍ、Ｎａを１２ｐｐｍ、Ｓｉを
３ｐｐｍ不純物として含み、１０００ｐｐｍのＰｒを付
活剤として含み、さらに、０．８ｐｐｍのＣｅを添加し
た酸硫化ガドリニウム蛍光体（Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ，Ｃ
ｅ）を原料とし、比較例１と同様の条件でＨＩＰ処理を
行い、実施例１と同一の形状の板状試料に切出した。こ
の板状試料を温度が１４００℃である以外は、実施例１
と同一の条件で加熱処理を施した。この後、幅１ｍｍ、
厚み２ｍｍ、長さ３０ｍｍのシンチレータ寸法に切断加
工し、比較例１と同様にして特性を評価した。グロー曲
線の１４０Ｋのピークに対する２７０Ｋのピーク比は、
０．００２であった。また、４００Ｋから４２０Ｋまで
の範囲の発光スペクトルで波長５１２ｎｍのピーク強度
に対する波長６３０ｎｍのピーク強度は、０．８であっ
た。このシンチレータを用いたＸ線検出器の感度は、Ｃ
ｄＷＯ4 単結晶シンチレータを用いたＸ線検出器の１．
７倍であった。このＸ線検出器の励起停止後１００ｍｓ
における残光強度は、０．００３％で実用上問題のない
数値であった。また、このＸ線検出器に、管電圧１２０
ｋＶｐ、線量５００レントゲンのＸ線を照射した後の感
度は、Ｘ線照射前に対して９８．２％で放射線劣化によ
る１．８％の感度低下であったが、実用上問題のない水
準であった。
３ｐｐｍ不純物として含み、１０００ｐｐｍのＰｒを付
活剤として含み、さらに、０．８ｐｐｍのＣｅを添加し
た酸硫化ガドリニウム蛍光体（Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ，Ｃ
ｅ）を原料とし、比較例１と同様の条件でＨＩＰ処理を
行い、実施例１と同一の形状の板状試料に切出した。こ
の板状試料を温度が１４００℃である以外は、実施例１
と同一の条件で加熱処理を施した。この後、幅１ｍｍ、
厚み２ｍｍ、長さ３０ｍｍのシンチレータ寸法に切断加
工し、比較例１と同様にして特性を評価した。グロー曲
線の１４０Ｋのピークに対する２７０Ｋのピーク比は、
０．００２であった。また、４００Ｋから４２０Ｋまで
の範囲の発光スペクトルで波長５１２ｎｍのピーク強度
に対する波長６３０ｎｍのピーク強度は、０．８であっ
た。このシンチレータを用いたＸ線検出器の感度は、Ｃ
ｄＷＯ4 単結晶シンチレータを用いたＸ線検出器の１．
７倍であった。このＸ線検出器の励起停止後１００ｍｓ
における残光強度は、０．００３％で実用上問題のない
数値であった。また、このＸ線検出器に、管電圧１２０
ｋＶｐ、線量５００レントゲンのＸ線を照射した後の感
度は、Ｘ線照射前に対して９８．２％で放射線劣化によ
る１．８％の感度低下であったが、実用上問題のない水
準であった。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明のセラミック
シンチレ―タは、発光強度が高く残光および放射線劣化
が少なく、これを用いたＸ線検出器は高感度でア―チフ
ァクトが少ない。このため、Ｘ線ＣＴなどのＸ線検出器
に好適である。
シンチレ―タは、発光強度が高く残光および放射線劣化
が少なく、これを用いたＸ線検出器は高感度でア―チフ
ァクトが少ない。このため、Ｘ線ＣＴなどのＸ線検出器
に好適である。
【図１】本発明のＸ線検出器の一例を示す概略図
【図２】本発明にかかるセラミックシンチレータの一実
施例に関する熱ルミネッセンスにおける発光スペクトル
を示すグラフ図。
施例に関する熱ルミネッセンスにおける発光スペクトル
を示すグラフ図。
【図３】本発明にかかるセラミックシンチレータの他の
実施例に関する熱ルミネッセンスにおける発光スペクト
ルを示すグラフ図。
実施例に関する熱ルミネッセンスにおける発光スペクト
ルを示すグラフ図。
【図４】本発明にかかるセラミックシンチレータの他の
実施例に関するグロー曲線を示すグラフ図。
実施例に関するグロー曲線を示すグラフ図。
１…シンチレータ
２…フォトダイオード
３…接着剤
４…光反射膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 横田 和人
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地
株式会社東芝横浜事業所内
(56)参考文献 特開 平１−221485（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−108045（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09K 11/00 - 11/84
G01T 1/20 - 1/208
Claims (2)
- 【請求項１】 プラセオジムで付活した希土類オキシ硫
化物を焼結助材を用いることなく、タンタルを使用した
金属カプセル内で１３００℃より大きく１８００℃以下
の温度で熱間静水圧プレス処理を行った後、１３００℃
より大きく１４００℃以下の温度で熱処理することによ
り得られた多結晶焼結体から実質的になり、液体窒素温
度で波長２５４ｎｍ、１Ｗ／ｍ2 の紫外線を２０分間照
射した後、１５±５Ｋ／分の昇温速度で熱ルミネッセン
ス強度を測定したとき、グロ―曲線の１４０±１０Ｋの
ピ―クに対する２７０±２０Ｋのピ―ク比が０．０１以
下であり、かつ４１０±２０Ｋの熱ルミネッセンスを分
解能２ｎｍで測定したときの発光スペクトルにおいて、
波長５１２±３ｎｍのピ―ク強度に対する波長６３０±
３ｎｍのピ―ク強度が１以下であることを特徴とするセ
ラミックシンチレ―タ。 - 【請求項２】 シンチレ―タとフォトダイオ―ドとを光
学的に結合させたＸ線検出素子を具備するＸ線検出器に
おいて、前記シンチレ―タは、プラセオジムで付活した
希土類オキシ硫化物を焼結助材を用いることなく、タン
タルを使用した金属カプセル内で１３００℃より大きく
１８００℃以下の温度で熱間静水圧プレス処理を行った
後、１３００℃より大きく１４００℃以下の温度で熱処
理することにより得られた多結晶焼結体から実質的にな
り、液体窒素温度で波長２５４ｎｍ、１Ｗ／ｍ2 の紫外
線を２０分間照射した後、１５±５Ｋ／分の昇温速度で
熱ルミネッセンス強度を測定したとき、グロ―曲線の１
４０±１０Ｋのピ―クに対する２７０±２０Ｋのピ―ク
比が０．０１以下であり、かつ４１０±２０Ｋの熱ルミ
ネッセンスを分解能２ｎｍで測定したときの発光スペク
トルにおいて、波長５１２±３ｎｍのピ―ク強度に対す
る波長６３０±３ｎｍのピ―ク強度が１以下であること
を特徴とするＸ線検出器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02831294A JP3454904B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | セラミックシンチレ―タおよびｘ線検出器 |
| DE19506368A DE19506368C2 (de) | 1994-02-25 | 1995-02-23 | Szintillator und Verfahren zu seiner Herstellung, sowie Röntgendetektor und Röntgen-Computertomographie-Scanner |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02831294A JP3454904B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | セラミックシンチレ―タおよびｘ線検出器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07238281A JPH07238281A (ja) | 1995-09-12 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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- 1996-01-31 US US08/594,387 patent/US5640016A/en not_active Expired - Lifetime
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