JP4436804B2 - シンチレータ及び放射線検出器並びに放射線検査装置 - Google Patents
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Description
密度が重いこと。
放射線による蛍光出力が大きいこと。
蛍光の減衰速度が速いこと。
放射線耐性が良いこと。
結晶に潮解性やへき開性が無く、加工しやすいこと。
最近ではこれらを考慮したものとして、減衰速度が速い(20〜60ns)Ce活性体を用いたものが多く使用されている。例えばPET(陽電子放出核種断層撮影装置)などの医療診断装置としてGd2SiO5:Ce(GSO)やLu2SiO5:Ce(LSO)等が使用されているが、上記の求める特性を満足するとは言い切れず、GSOでは結晶異方性が強いために結晶育成に技術を要しコスト低減の妨げになったり、LSOでは試料による蛍光出力にばらつきがあるなど問題を抱えている。
具体的に言えば、本発明のシンチレータは、Pr1−xCexF3(0<x<0.5)の結晶からなることを特徴とする。
2 種結晶
3 ステージ
4 育成結晶
5 アフターヒーター
6 ワークコイル
7 坩堝
8 断熱材
9 排気装置
10 融液
シンチレータは、光や放射線に対して紫外、可視域で発光する。
ただ、xが0.5以上の場合には、290nmでの発光強度が減少する。
上記組成のシンチレータ結晶の育成法は、マイクロ引き下げ法や、一般的な結晶育成法であるチョコラルスキー法やブリッジマン法、またはフローティングゾーン法にて育成することが好ましいが特に限定されない。
その中でもマイクロ引き下げ法は、通常の融液成長法と比較し、1桁ないし2桁高い速度で結晶成長が可能である。従って、育成に要する時間が短く、少量の原料により有意な大きさ・品質の単結晶を得ることができる。
従来のシンチレータは主に焼結により製造していたため組成制御が困難であったが、上記結晶育成法によりシンチレータを製造することにより組成が十分に制御された結晶が製造可能となる。
本発明の放射線検出器は、シンチレータと光応答手段とを組み合わせてなる。
光応答手段は、シンチレータでの発光を電気信号に変換する。例えば、フォトダイオードなどの光電変換素子を用いればよい。また、光電子増倍素子を設けておいてもよい。
放射線検出器を放射線検出器として備えることにより各種分野における放射線の検出に有効な装置となる。
X線,中性子線,ガンマ線などの各種放射線を被検体に照射し、被検体を透過した放射線の強度分布を放射線検出器により測定して被検体の構造的または組成的情報を二次元画像として得る方法(ラジオグラフィ)が、医療用のX線診断装置や手荷物の危険物検出装置、各種構造物の非破壊検査装置として広く利用できる。
また、中性子ラジオグラフィは、被検体を透過して減衰した熱中性子線の強度分布を検出することにより、被検体の構造的または組成的情報を二次元画像として得る方法であり、X線やγ線での検査が困難な水素含有化合物や金属と軽元素物質とから成る複合材料の検査に有効であり、プラント機器、航空機や自動車部品等の広い分野において有効な検査法として利用されている。
比較例1
Claims (9)
- Pr1−xCexF3(0<x<0.5)の結晶からなることを特徴とするシンチレータ。
- 0.03<x<0.2であることを特徴とする請求項1記載のシンチレータ。
- 前記結晶はマイクロ引き下げ法、チョコラルスキー法、フローティングゾーン法又はブリッジマン法により育成されたものであることを特徴とする請求項1又は2記載のシンチレータ。
- 請求項1〜3のいずれか1項記載のシンチレータと光応答手段とを組み合わせてなることを特徴とする放射線検出器。
- 請求項4記載の放射線検出器を放射線検出器として備えたことを特徴とする放射線検査装置。
- 前記放射線検査装置はX線CTスキャンであることを特徴とする請求項5記載の放射線検査装置。
- 前記放射線検査装置は、PET(陽電子放出核種断層撮影装置)であることを特徴とする請求項5記載の放射線検査装置。
- 前記PET(陽電子放出核種断層撮影装置)は、2次元型PET、三次元型PET、タイム・オフ・フライト(TOF)型PET、深さ検出(DOI)型PET、もしくはそれらの組み合わせ型であることを特徴とする請求項7記載の放射線検査装置。
- 前記放射線検査装置は単体、または、MRI、CT、SPECTのいずれか、もしくは両方との組み合わせ型であることを特徴とする請求項5記載の放射線検査装置。
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